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 (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета) только с одним из веществ или давать разные признаки с каждым из них.

А) $Al_2(SO_4)_3$ и $AlCl_3$
Оба вещества являются солями алюминия, поэтому искать различие нужно по анионам: сульфат-иону $SO_4^{2-}$ и хлорид-иону $Cl^-$.
Выберем реактив №4 — нитрат бария $Ba(NO_3)_2$.
При взаимодействии с сульфатом алюминия выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария:
$Al_2(SO_4)_3 + 3Ba(NO_3)_2 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3BaSO_4 \downarrow$
С хлоридом алюминия $AlCl_3$ реакция не пойдет, так как все возможные продукты растворимы. Таким образом, появление осадка укажет на наличие сульфата алюминия.
Соответствие: А → 4.

Б) $Na_2SO_4$ и $Na_2CO_3$
Здесь нам нужно различить сульфат-ион $SO_4^{2-}$ и карбонат-ион $CO_3^{2-}$.
Выберем реактив №1 — раствор соляной кислоты $HCl$.
Карбонаты реагируют с сильными кислотами с выделением углекислого газа (вскипание раствора):
$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
Сульфат натрия $Na_2SO_4$ с соляной кислотой не взаимодействует, так как не образуется осадка, газа или воды. Выделение пузырьков газа позволит однозначно определить карбонат натрия.
Соответствие: Б → 1.

В) $K_3PO_4$ и $KOH$
В данном случае нужно различить фосфат-ион $PO_4^{3-}$ и гидроксид-ион $OH^-$.
Снова воспользуемся реактивом №4 — нитрат бария $Ba(NO_3)_2$.
При добавлении нитрата бария к фосфату калия выпадает белый осадок фосфата бария:
$2K_3PO_4 + 3Ba(NO_3)_2 \rightarrow Ba_3(PO_4)_2 \downarrow + 6KNO_3$
При взаимодействии $KOH$ с $Ba(NO_3)_2$ реакция не идет, так как гидроксид бария $Ba(OH)_2$ является сильным основанием (щелочью) и хорошо растворим в воде. Выпадение осадка укажет на пробирку с фосфатом калия.
Соответствие: В → 4.

Ответ: 414

Источник: ФИПИ