Задание №24 — Теоретические основы химии

Задание №24

Установите соответствие между веществами и реагентом, с помощью которого можно различить водные растворы этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВА

А)	NaOH и Na₂S
Б)	Na₃PO₄ и H₃PO₄
В)	HNO₃ и HCl
Г)	FeCl₃ и Br₂

РЕАГЕНТ

1)	фенолфталеин
2)	KOH
3)	NaNO₃
4)	H₂SO₄ (конц.)
5)	Ag

Правильный ответ

4152

Пояснение

Решение.

Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реагент, который будет давать разные видимые признаки реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) с каждым из них, либо реагировать только с одним веществом из пары.

А) NaOH и Na₂S
Для этой пары подходит концентрированная серная кислота (реагент №4).
1) При добавлении H₂SO₄(конц.) к гидроксиду натрия происходит обычная реакция нейтрализации без видимых признаков (если не считать разогрева):
2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O
2) При добавлении H₂SO₄(конц.) к сульфиду натрия выделяется сероводород — газ с характерным неприятным запахом тухлых яиц:
Na₂S + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂S↑
Различие в выделении газа позволяет однозначно определить вещества.

Б) Na₃PO₄ и H₃PO₄
Для этой пары подходит фенолфталеин (реагент №1).
1) Раствор фосфата натрия имеет сильнощелочную среду из-за гидролиза соли по аниону (PO₄³⁻ + H₂O ⇄ HPO₄²⁻ + OH⁻). В этой среде фенолфталеин станет малиновым.
2) Раствор фосфорной кислоты имеет кислую среду. В кислой среде фенолфталеин остается бесцветным.
Различие в окраске индикатора позволяет различить эти растворы.

В) HNO₃ и HCl
Для этой пары подходит металлическое серебро (реагент №5).
1) Соляная кислота (HCl) не является кислотой-окислителем и стоит в ряду напряжений после водорода, поэтому она не реагирует с серебром.
2) Азотная кислота (HNO₃) — сильный окислитель. Она растворяет серебро с выделением бурого газа NO₂ (если кислота концентрированная) или бесцветного газа NO, который буреет на воздухе (если разбавленная):
Ag + 2HNO₃(конц.) → AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O
Появление газа и растворение металла доказывает наличие азотной кислоты.

Г) FeCl₃ и Br₂
Для этой пары подходит гидроксид калия (реагент №2).
1) При добавлении KOH к хлориду железа(III) выпадает характерный бурый осадок гидроксида железа(III):
FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃↓ + 3KCl
2) Бромная вода (раствор Br₂) при добавлении щелочи обесцвечивается, так как происходит реакция диспропорционирования галогена:
Br₂ + 2KOH → KBr + KBrO + H₂O
Выпадение бурого осадка в одном случае и обесцвечивание раствора в другом позволяют легко различить вещества.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 5, Г → 2.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №24Далее