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

Решение.

Чтобы различить два вещества с помощью реактива, необходимо, чтобы при добавлении этого реактива в пробирки наблюдались разные визуальные эффекты (выпадение осадка разного цвета, выделение газа или отсутствие видимых изменений в одном из случаев).

А) $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3$ и $\text{MgSO}_4$
Для распознавания солей алюминия и магния используем щелочь — NaOH (1). При добавлении небольшого количества щелочи в обеих пробирках выпадут белые осадки гидроксидов: $\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^- \rightarrow \text{Al(OH)}_3\downarrow$ (белый студенистый осадок) $\text{Mg}^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Mg(OH)}_2\downarrow$ (белый кристаллический осадок) Однако при дальнейшем добавлении избытка щелочи амфотерный гидроксид алюминия растворится с образованием комплексной соли: $\text{Al(OH)}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{Na[Al(OH)}_4\text{]}$ (раствор станет прозрачным) Гидроксид магния в избытке щелочи не растворяется. Это позволяет однозначно отличить соли друг от друга.

Б) $\text{NaF}$ и $\text{NaI}$
Здесь мы имеем дело с солями галогеноводородных кислот. Для их распознавания подходит бромная вода — $\text{Br}_2$ (2). Бром является более активным неметаллом, чем иод, но менее активным, чем фтор. Поэтому бром способен вытеснить иод из его солей (иодидов), но не может вытеснить фтор из фторидов: $2\text{NaI} + \text{Br}_2 \rightarrow 2\text{NaBr} + \text{I}_2$ При протекании этой реакции раствор окрашивается в бурый цвет из-за выделяющегося иода. В пробирке с $\text{NaF}$ видимых изменений не произойдет.

В) $\text{NH}_4\text{NO}_3$ и $\text{KNO}_3$
Для распознавания солей аммония используется качественная реакция со щелочами — NaOH (1). При взаимодействии нитрата аммония со щелочью (особенно при небольшом нагревании) выделяется аммиак — газ с резким характерным запахом: $\text{NH}_4\text{NO}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaNO}_3 + \text{NH}_3\uparrow + \text{H}_2\text{O}$ Нитрат калия $\text{KNO}_3$ со щелочью не взаимодействует, так как не образуется ни осадка, ни газа.

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 1.

Источник: ФИПИ