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 разный видимый эффект (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) при взаимодействии с каждым из них.

А) $AgNO_{3}$ и $NaNO_{3}$
Рассмотрим предложенные реактивы. Медь ($Cu$) — это металл, который в ряду активности стоит правее водорода, но левее серебра. Это означает, что медь способна вытеснять серебро из растворов его солей. При добавлении меди к раствору нитрата серебра происходит реакция замещения: $Cu + 2AgNO_{3} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag \downarrow$ Мы увидим выделение металлического серебра на поверхности меди и окрашивание раствора в голубой цвет (за счёт ионов меди $Cu^{2+}$). С нитратом натрия ($NaNO_{3}$) медь реагировать не будет, так как натрий гораздо активнее меди. Таким образом, медь (реактив №4) позволяет различить эти вещества.
Соответствие: А → 4.

Б) $H_{2}SO_{4}$ (разб.) и $K_{2}SO_{4}$
В данном случае нам нужно отличить раствор сильной кислоты от раствора соли. Самый простой способ сделать это — использовать индикатор. Лакмус в кислой среде (раствор серной кислоты) меняет свой цвет на красный. Раствор сульфата калия ($K_{2}SO_{4}$) имеет нейтральную среду, так как соль образована сильным основанием и сильной кислотой, поэтому лакмус в нём останется фиолетовым. Реактив №1 (лакмус) идеально подходит.
Соответствие: Б → 1.

В) $AlCl_{3}$ и $AlI_{3}$
Обе соли содержат одинаковый катион алюминия ($Al^{3+}$), но разные анионы: хлорид-ион ($Cl^{-}$) и иодид-ион ($I^{-}$). Для их распознавания часто используют нитрат серебра ($AgNO_{3}$), так как он образует нерастворимые соли с галогенидами разного цвета. При добавлении $AgNO_{3}$ к хлориду алюминия выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра: $AlCl_{3} + 3AgNO_{3} \rightarrow Al(NO_{3})_{3} + 3AgCl \downarrow$ (белый осадок) При добавлении $AgNO_{3}$ к иодиду алюминия выпадает ярко-желтый осадок иодида серебра: $AlI_{3} + 3AgNO_{3} \rightarrow Al(NO_{3})_{3} + 3AgI \downarrow$ (желтый осадок) Разница в цвете осадков позволяет однозначно различить вещества.
Соответствие: В → 3.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 3.

Источник: ФИПИ