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) $SO_2$ и $H_2 S$
Рассмотрим реактив №2 — нитрат меди(II) $Cu(NO_3)_2$.
1) При пропускании сероводорода $H_2 S$ через раствор нитрата меди(II) образуется черный осадок сульфида меди(II), который не растворяется в разбавленных кислотах:
$H_2 S + Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuS\downarrow + 2HNO_3$
2) Оксид серы(IV) $SO_2$ является кислотным оксидом, но он не вступает в реакцию ионного обмена с $Cu(NO_3)_2$ с образованием осадка. Видимых изменений не наблюдается.
Следовательно, реактив №2 позволяет различить эти газы.
А → 2

Б) $KOH$ и $KNO_3$
Снова воспользуемся реактивом №2 — $Cu(NO_3)_2$.
1) Гидроксид калия $KOH$ — это щелочь. При взаимодействии солями меди образуется нерастворимое основание характерного голубого цвета:
$2KOH + Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2KNO_3$
2) Нитрат калия $KNO_3$ не реагирует с нитратом меди(II), так как у них одинаковый анион (реакция не имеет смысла и не идет).
Появление голубого осадка в одной из пробирок однозначно указывает на щелочь.
Б → 2

В) $FeCl_3$ и $Fe_2(SO_4)_3$
В обоих веществах содержится один и тот же катион $Fe^{3+}$, значит, их нужно различать по анионам: хлорид-иону $Cl^-$ и сульфат-иону $SO_4^{2-}$.
Рассмотрим реактив №3 — нитрат бария $Ba(NO_3)_2$.
1) Хлорид железа(III) $FeCl_3$ с нитратом бария не дает осадка, так как все возможные продукты реакции ($BaCl_2$ и $Fe(NO_3)_3$) растворимы в воде.
2) Сульфат железа(III) $Fe_2(SO_4)_3$ при взаимодействии с нитратом бария образует белый мелкокристаллический осадок сульфата бария, который не растворяется в кислотах:
$Fe_2(SO_4)_3 + 3Ba(NO_3)_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2Fe(NO_3)_3$
Выпадение белого осадка позволяет определить сульфат железа(III).
В → 3

Ответ: А → 2, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ