Задание №24 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет давать видимый признак реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) только с одним из веществ или давать разные признаки с каждым из них.

А) H₂SO₄ (разб.) и HNO₃ (разб.)
Обе кислоты являются сильными, поэтому индикаторы (лакмус) окрасят их одинаково в красный цвет. Однако эти кислоты по-разному относятся к металлам, стоящим в ряду активности после водорода. Разбавленная серная кислота не реагирует с медью. Разбавленная азотная кислота является сильным окислителем за счет азота N⁺⁵ и растворяет медь с выделением газа (оксида азота) и образованием голубого раствора соли меди:
3Cu + 8HNO₃ (разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
Cu + H₂SO₄ (разб.) → реакция не идет.
Следовательно, для различения подходит медь (Cu).
Соответствие: А → 3.

Б) HCl и HI
Обе кислоты сильные, обе реагируют с оксидом магния (MgO) с образованием растворимых солей. Однако йодоводородная кислота (HI) обладает выраженными восстановительными свойствами. При добавлении хлорида меди(II) (CuCl₂) происходит окислительно-восстановительная реакция: ионы меди(II) окисляют иодид-ионы до свободного иода (выпадает темный осадок и раствор буреет), а сами восстанавливаются до меди(I) (выпадает белый осадок иодида меди(I)):
2CuCl₂ + 4HI → 2CuI↓ + I₂↓ + 4HCl
Соляная кислота (HCl) с хлоридом меди(II) не реагирует.
Соответствие: Б → 5.

В) AlCl₃ и KCl
Хлорид алюминия (AlCl₃) — это соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой. В водном растворе она подвергается гидролизу по катиону, что создает кислую среду (pH < 7). Хлорид калия (KCl) — соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается, среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).
С помощью индикатора лакмуса можно их различить: в растворе AlCl₃ лакмус станет красным, а в растворе KCl останется фиолетовым.
Соответствие: В → 1.

Г) ZnCl₂ и HgCl₂
Здесь снова можно использовать различие в активности металлов. Цинк стоит в ряду активности металлов до водорода, а ртуть — после водорода. Медь (Cu) стоит в ряду активности правее цинка, но левее ртути. Это значит, что медь не может вытеснить цинк из его соли, но может вытеснить ртуть из раствора хлорида ртути(II):
Cu + HgCl₂ → CuCl₂ + Hg↓ (на поверхности меди образуется налет ртути, раствор синеет)
Cu + ZnCl₂ → реакция не идет.
Соответствие: Г → 3.

Ответ: А → 3, Б → 5, В → 1, Г → 3.

Источник: ФИПИ