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 одну пробирку происходило видимое изменение (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета), а в другую — нет, либо признаки реакций должны существенно различаться.

А) $Al_2(SO_4)_3$ и $ZnCl_2$
Посмотрим на состав солей: в первой есть сульфат-ион $SO_4^{2-}$, во второй — хлорид-ион $Cl^-$. Для распознавания сульфатов традиционно используют растворимые соли бария. Выберем реактив №4 — хлорид бария $BaCl_2$.
1) В пробирке с сульфатом алюминия выпадет белый кристаллический осадок:
$Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2AlCl_3$
2) В пробирке с хлоридом цинка видимых изменений не будет, так как все возможные продукты реакции растворимы.
Следовательно, реактив №4 подходит. (А → 4)

Б) $NaOH$ и $Ba(OH)_2$
Оба вещества являются щелочами. Различие заключается в катионах: натрий $Na^+$ и барий $Ba^{2+}$. Для обнаружения ионов бария идеально подходит сульфат-ион. Выберем реактив №1 — сульфат натрия $Na_2SO_4$.
1) В пробирке с гидроксидом натрия реакция не пойдет (нет признаков реакции).
2) В пробирке с гидроксидом бария выпадет белый осадок сульфата бария:
$Ba(OH)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaOH$
Следовательно, реактив №1 подходит. (Б → 1)

В) $Na_3PO_4$ и $K_2SO_4$
Здесь нам нужно различить фосфат-ион $PO_4^{3-}$ и сульфат-ион $SO_4^{2-}$. Рассмотрим реактив №2 — хлорид алюминия $AlCl_3$.
1) При взаимодействии с фосфатом натрия образуется нерастворимый фосфат алюминия (белый осадок):
$Na_3PO_4 + AlCl_3 \rightarrow AlPO_4\downarrow + 3NaCl$
2) При взаимодействии с сульфатом калия реакция не протекает, так как сульфат алюминия растворим в воде (согласно таблице растворимости).
Следовательно, реактив №2 подходит. (В → 2)

Ответ: 412

Источник: ФИПИ