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

Решение.

Чтобы различить два вещества с помощью реактива, необходимо подобрать такое соединение, которое при взаимодействии с ними даёт разные визуальные эффекты (например, выпадение осадка разного цвета, выделение газа или отсутствие реакции в одном из случаев).

А) $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3$ и $\text{K}_2\text{SO}_4$
Оба вещества содержат сульфат-ион $\text{SO}_4^{2-}$, поэтому искать различие нужно по катионам алюминия $\text{Al}^{3+}$ и калия $\text{K}^+$.
Выберем реактив №2 — фосфат натрия $\text{Na}_3\text{PO}_4$.
При добавлении его к раствору сульфата алюминия выпадает белый осадок фосфата алюминия:
$\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 2\text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow 2\text{AlPO}_4\downarrow + 3\text{Na}_2\text{SO}_4$
При добавлении к сульфату калия видимых изменений не происходит, так как фосфат калия растворим в воде. Таким образом, реактив №2 позволяет различить эти вещества.

Б) $\text{BaCl}_2$ и $\text{Zn}(\text{NO}_3)_2$
Выберем реактив №1 — нитрат серебра $\text{AgNO}_3$.
В растворе хлорида бария содержатся хлорид-ионы $\text{Cl}^-$, которые при взаимодействии с ионами серебра образуют белый творожистый осадок хлорида серебра:
$\text{BaCl}_2 + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow 2\text{AgCl}\downarrow + \text{Ba}(\text{NO}_3)_2$
В растворе нитрата цинка при добавлении нитрата серебра видимых признаков реакции не будет, так как все нитраты растворимы. Реактив №1 подходит.

В) $\text{Na}_2\text{CO}_3$ и $\text{Na}_2\text{SiO}_3$
Оба вещества — соли натрия, поэтому различие ищем в анионах: карбонат-ионе $\text{CO}_3^{2-}$ и силикат-ионе $\text{SiO}_3^{2-}$.
Выберем реактив №3 — соляную кислоту $\text{HCl}$.
При добавлении кислоты к карбонату натрия происходит бурное выделение бесцветного газа (углекислого газа):
$\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow$
При добавлении кислоты к силикату натрия выпадает белый студенистый осадок кремниевой кислоты:
$\text{Na}_2\text{SiO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{SiO}_3\downarrow$
Эффекты разные (газ против осадка), значит, реактив №3 подходит.

Ответ: А → 2, Б → 1, В → 3.

Источник: ФИПИ