Задание №17 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

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

А) $\text{HNO}_3$ (азотная кислота) и $\text{KNO}_3$ (нитрат калия).
В данном случае нам нужно отличить раствор кислоты от раствора соли. Самый простой способ определить среду раствора — использовать индикатор.
1) При добавлении метилоранжа в пробирку с азотной кислотой $\text{HNO}_3$ раствор окрасится в розовый (красный) цвет, так как это сильная кислота.
2) В растворе нитрата калия $\text{KNO}_3$, который имеет нейтральную среду, метилоранж останется жёлтым (или оранжевым).
Следовательно, реактив №1 подходит.

Б) $\text{K}_2\text{SO}_4$ (сульфат калия) и $\text{NaNO}_3$ (нитрат натрия).
Здесь нам нужно найти качественную реакцию на один из анионов: сульфат-ион $\text{SO}_4^{2-}$ или нитрат-ион $\text{NO}_3^{-}$.
1) Качественным реагентом на сульфат-ион являются растворимые соли бария. При взаимодействии сульфата калия с нитратом бария $\text{Ba(NO}_3)_2$ выпадает белый мелкокристаллический осадок, который не растворяется в кислотах:
$\text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{KNO}_3$
2) Нитрат натрия $\text{NaNO}_3$ с нитратом бария не взаимодействует, так как у них одинаковый анион и никаких видимых признаков не наблюдается.
Следовательно, реактив №3 подходит.

В) $\text{Ag}$ (серебро) и $\text{Zn}$ (цинк).
Перед нами два металла. Чтобы их различить, нужно вспомнить их положение в электрохимическом ряду напряжений металлов.
1) Цинк $\text{Zn}$ стоит в ряду напряжений левее водорода, поэтому он способен вытеснять водород из разбавленных кислот-неокислителей, таких как соляная кислота $\text{HCl}$. При добавлении кислоты к цинку начнется бурное выделение пузырьков газа:
$\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\uparrow$
2) Серебро $\text{Ag}$ стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому оно не реагирует с соляной кислотой. Видимых изменений не будет.
Следовательно, реактив №4 подходит.

Ответ: А — 1, Б — 3, В — 4.

Источник: ФИПИ