Задание №24 — Теоретические основы химии
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.
| А) | KI и KCl |
| Б) | HCl и HNO3 |
| В) | BaCl2 и KCl |
| Г) | MgCl2 и ZnCl2 |
| 1) | фенолфталеин |
| 2) | NaOH (конц.) |
| 3) | AgNO3 |
| 4) | H2SO4 (разб.) |
| 5) | SiO2 |
Правильный ответ
3342
Пояснение
Решение.
Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реагент, который дает разные видимые признаки реакции (выпадение осадка разного цвета, выделение газа, растворение осадка) или реагирует только с одним из веществ в паре.
А) KI и KCl
Оба вещества являются солями галогеноводородных кислот. Для их распознавания идеально подходит нитрат серебра (AgNO3).
При добавлении AgNO3 к хлориду калия выпадает белый творожистый осадок:
KCl + AgNO3 → AgCl↓ (белый) + KNO3
При добавлении AgNO3 к иодиду калия выпадает ярко-желтый творожистый осадок:
KI + AgNO3 → AgI↓ (желтый) + KNO3
Разный цвет осадков позволяет однозначно различить эти вещества.
Выбор: 3 (AgNO3).
Б) HCl и HNO3
Обе кислоты являются сильными, поэтому индикаторы (фенолфталеин) здесь не помогут. Однако они по-разному реагируют с солями серебра. Соляная кислота (HCl) дает белый осадок с нитратом серебра:
HCl + AgNO3 → AgCl↓ (белый) + HNO3
Азотная кислота (HNO3) с нитратом серебра не реагирует, так как они имеют общий анион NO3−, и никаких видимых изменений не происходит.
Выбор: 3 (AgNO3).
В) BaCl2 и KCl
В этой паре катионы бария (Ba2+) и калия (K+). Катион бария образует характерный белый мелкокристаллический осадок с сульфат-ионами. При добавлении разбавленной серной кислоты (H2SO4):
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ (белый) + 2HCl
С хлоридом калия серная кислота в разбавленном виде видимых признаков реакции не дает.
Выбор: 4 (H2SO4 разб.).
Г) MgCl2 и ZnCl2
Здесь мы имеем катионы магния (Mg2+) и цинка (Zn2+). Главное отличие между ними в том, что гидроксид магния — это типичное нерастворимое основание, а гидроксид цинка — амфотерный гидроксид. При добавлении избытка (концентрированного раствора) щелочи NaOH:
1) В пробирке с MgCl2 выпадет белый осадок, который не растворится в избытке щелочи:
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl
2) В пробирке с ZnCl2 сначала тоже выпадет белый осадок, но при дальнейшем добавлении избытка NaOH он растворится с образованием прозрачного раствора комплексной соли:
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + 2NaCl
Zn(OH)2 + 2NaOH (изб.) → Na2[Zn(OH)4]
Выбор: 2 (NaOH конц.).
Ответ: А → 3, Б → 3, В → 4, Г → 2.
Источник: ФИПИ