Ответ:
1. Выбор реактивов
Для распознавания веществ достаточно взять цинк и раствор сульфата магния. Соляная кислота не нужна, так как цинк реагирует и с ней, поэтому она не позволяет надёжно отличить серную кислоту.
Раствор сульфата магния используют для обнаружения ионов бария: образуется белый осадок сульфата бария. Цинк используют для обнаружения серной кислоты: выделяется водород.
2. План эксперимента и таблица наблюдений
| № опыта | Реактив | Вещество из склянки №1 | Вещество из склянки №2 |
|---|---|---|---|
| 1 | Раствор MgSO4 | Если появляется белый осадок, в склянке находится BaCl2. | Если появляется белый осадок, в склянке находится BaCl2. |
| 2 | Zn | Если выделяются пузырьки газа, в склянке находится H2SO4. | Если выделяются пузырьки газа, в склянке находится H2SO4. |
Одна склянка даст белый осадок при добавлении MgSO4 — это раствор BaCl2. В другой склянке при добавлении цинка выделится газ — это раствор H2SO4.
3. Уравнения реакций
Обнаружение хлорида бария раствором сульфата магния:
Молекулярное уравнение:
\(\mathrm{BaCl_2 + MgSO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + MgCl_2}\)
Полное ионное уравнение:
\(\mathrm{Ba^{2+} + 2Cl^- + Mg^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + Mg^{2+} + 2Cl^-}\)
Сокращённое ионное уравнение:
\(\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}\)
Признак реакции — образование белого осадка \(\mathrm{BaSO_4}\).
Обнаружение серной кислоты цинком:
Молекулярное уравнение:
\(\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow}\)
Полное ионное уравнение:
\(\mathrm{Zn + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Zn^{2+} + SO_4^{2-} + H_2\uparrow}\)
Сокращённое ионное уравнение:
\(\mathrm{Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow}\)
Признак реакции — выделение пузырьков водорода.
4. Вывод
Склянка, в которой с раствором MgSO4 образуется белый осадок, содержит раствор BaCl2. Склянка, в которой с цинком выделяется водород, содержит раствор H2SO4.
Ответ: необходимые реактивы — цинк и раствор MgSO4; BaCl2 обнаруживается по белому осадку BaSO4, а H2SO4 — по выделению H2.
