Задание №24 — Основы неорганической химии

Решение.

Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который дает разные видимые признаки реакции (выпадение осадка разного цвета, выделение газа, растворение осадка) или реагирует только с одним из предложенных веществ.

А) Al₂(SO₄)₃ и MgSO₄
Обе соли содержат сульфат-ион, поэтому различие нужно искать по катионам металлов. Используем раствор щелочи NaOH (реактив №4).
1. При добавлении NaOH к сульфату магния выпадает белый нерастворимый осадок гидроксида магния:
MgSO₄ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + Na₂SO₄
2. При добавлении NaOH к сульфату алюминия сначала выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия, который при дальнейшем добавлении избытка щелочи растворяется, так как гидроксид алюминия амфотерен:
Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄] (растворение осадка)
Таким образом, в одной пробирке осадок останется, а в другой исчезнет.

Б) KCl и KI
Для распознавания галогенид-ионов (хлоридов и йодидов) традиционно используют раствор нитрата серебра AgNO₃ (реактив №2).
1. С хлоридом калия образуется белый творожистый осадок хлорида серебра:
KCl + AgNO₃ → AgCl↓ + KNO₃
2. С йодидом калия образуется желтый творожистый осадок йодида серебра:
KI + AgNO₃ → AgI↓ + KNO₃
Разный цвет осадков позволяет однозначно различить вещества.

В) CuCl₂ и Cu(NO₃)₂
Здесь катионы одинаковые (медь), нужно различить хлорид-ион и нитрат-ион. Снова используем AgNO₃ (реактив №2).
1. С хлоридом меди(II) выпадет белый осадок хлорида серебра:
CuCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl↓ + Cu(NO₃)₂
2. С нитратом меди(II) реакция не пойдет, так как нет признаков реакции (обмена ионами не происходит, все возможные продукты растворимы).
Наличие или отсутствие осадка позволяет различить соли.

Г) HBr и KBr
Нужно различить сильную кислоту (HBr) и ее соль (KBr). Используем железо Fe (реактив №1).
1. Железо стоит в ряду активности металлов до водорода, поэтому оно вытесняет водород из растворов кислот. При добавлении железа к бромоводородной кислоте начнется бурное выделение газа:
Fe + 2HBr → FeBr₂ + H₂↑
2. С раствором соли KBr железо реагировать не будет, так как калий гораздо активнее железа и замещение невозможно.
Выделение пузырьков газа укажет на кислоту.

Ответ: А → 4, Б → 2, В → 2, Г → 1.

Источник: ФИПИ