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

Решение.

Для того чтобы различить два вещества с помощью реактива, необходимо, чтобы при добавлении этого реактива в одной пробирке происходили видимые изменения (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета), а в другой — нет, либо изменения должны быть существенно разными.

А) $\text{ZnBr}_{2}$ и $\text{NaBr}$
Оба вещества содержат бромид-ионы, поэтому реактивы на анионы нам не помогут. Посмотрим на катионы: цинк $\text{Zn}^{2+}$ и натрий $\text{Na}^{+}$.
Выберем реактив №4 — гидроксид натрия $\text{NaOH}$.
1) При добавлении $\text{NaOH}$ к раствору $\text{ZnBr}_{2}$ сначала выпадет белый студенистый осадок гидроксида цинка:
$\text{ZnBr}_{2} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_{2}\downarrow + 2\text{NaBr}$
(При избытке щелочи этот осадок растворится, так как гидроксид цинка амфотерен).
2) При добавлении $\text{NaOH}$ к $\text{NaBr}$ видимых признаков реакции не будет, так как оба вещества содержат ионы натрия.
Следовательно, реактив 4 подходит.

Б) $\text{KNO}_{3}$ и $\text{HCl}$
В первой пробирке соль, во второй — сильная кислота. Нам нужно найти реактив, который прореагирует с кислотой или солью с видимым эффектом.
Выберем реактив №2 — нитрат серебра $\text{AgNO}_{3}$.
1) При добавлении $\text{AgNO}_{3}$ к $\text{KNO}_{3}$ реакция не идет (общие нитрат-ионы).
2) При добавлении $\text{AgNO}_{3}$ к соляной кислоте $\text{HCl}$ выпадает характерный белый творожистый осадок хлорида серебра:
$\text{HCl} + \text{AgNO}_{3} \rightarrow \text{AgCl}\downarrow + \text{HNO}_{3}$
Следовательно, реактив 2 подходит.

В) $\text{K}_{2}\text{SO}_{4}$ и $\text{Na}_{2}\text{SO}_{3}$
Здесь мы имеем сульфат-ион $\text{SO}_{4}^{2-}$ и сульфит-ион $\text{SO}_{3}^{2-}$.
Выберем реактив №3 — азотную кислоту $\text{HNO}_{3}$.
1) Сульфаты не реагируют с азотной кислотой с видимыми признаками (сильная кислота не вытесняет другую сильную кислоту из соли).
2) При добавлении $\text{HNO}_{3}$ к сульфиту натрия $\text{Na}_{2}\text{SO}_{3}$ происходит реакция ионного обмена, в результате которой выделяется бесцветный газ с резким запахом — диоксид серы:
$\text{Na}_{2}\text{SO}_{3} + 2\text{HNO}_{3} \rightarrow 2\text{NaNO}_{3} + \text{SO}_{2}\uparrow + \text{H}_{2}\text{O}$
Следовательно, реактив 3 подходит.

Ответ: А → 4, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ