Для обнаружения ионов бария (Ba²⁺) в растворе можно использовать реакцию с веществом, которое образует нерастворимое соединение с ионами бария. Рассмотрим предложенные варианты:
1) Азотная кислота (HNO₃): Раствор азотной кислоты не будет специфично реагировать с ионами бария, так как образующиеся нитраты бария (Ba(NO₃)₂) хорошо растворимы в воде. Таким образом, азотная кислота не подходит для обнаружения ионов бария.
2) Гидроксид калия (KOH): При добавлении гидроксида калия к раствору, содержащему ионы бария, образуется гидроксид бария (Ba(OH)₂), который является малорастворимым соединением. Однако его растворимость недостаточно низкая, чтобы эффективно использовать KOH для качественного обнаружения ионов бария.
3) Хлорид меди (CuCl₂): Взаимодействие хлорида меди с ионами бария не приведет к образованию осадка, так как оба возможных продукта (хлорид бария и хлорид меди) хорошо растворимы в воде. Поэтому этот вариант не подходит для обнаружения ионов бария.
4) Сульфат натрия (Na₂SO₄): Этот вариант является наиболее подходящим для обнаружения ионов бария. При добавлении раствора сульфата натрия к раствору, содержащему ионы бария, образуется белый осадок сульфата бария (BaSO₄), который практически нерастворим в воде. Реакция протекает по уравнению:
[ \text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow ]
Образование белого осадка сульфата бария является характерным признаком присутствия ионов бария в растворе.
Таким образом, для обнаружения ионов бария в растворе следует использовать сульфат натрия.