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

#67279Задание №17ФИПИ

Основания и амфотерные гидроксидыКислотыСоли

Установите соответствие между двумя веществами, взятыми в виде водных растворов, и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВА

А)	H₂SO₄ и NaOH
Б)	Na₂CO₃и K₂SiO₃
В)	HNO₃ и HCl

РЕАКТИВ

1)	фенолфталеин
2)	HCl
3)	Cu
4)	KOH

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ

123

Пояснение

Решение.

Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет давать разные видимые признаки реакции (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа) при взаимодействии с каждым из них.

А) $H_{2}SO_{4}$ (серная кислота) и $NaOH$ (гидроксид натрия).
В данном случае мы имеем сильную кислоту и щелочь. Самый простой способ их различить — использовать индикатор.
1) При добавлении фенолфталеина (реактив №1) в раствор кислоты $H_{2}SO_{4}$ раствор останется бесцветным.
2) При добавлении фенолфталеина в раствор щелочи $NaOH$ раствор окрасится в интенсивный малиновый цвет.
Следовательно, фенолфталеин позволяет однозначно определить, в какой пробирке находится каждое из веществ.
Соответствие: А → 1.

Б) $Na_{2}CO_{3}$ (карбонат натрия) и $K_{2}SiO_{3}$ (силикат калия).
Оба вещества являются солями, образованными сильными основаниями и слабыми кислотами. Попробуем подействовать на них сильной кислотой, например, $HCl$ (реактив №2).
1) При взаимодействии карбоната натрия с соляной кислотой происходит реакция ионного обмена с выделением углекислого газа (наблюдается "вскипание"):
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
2) При взаимодействии силиката калия с соляной кислотой выпадает белый студенистый осадок кремниевой кислоты:
$K_{2}SiO_{3} + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_{2}SiO_{3} \downarrow$
Признаки реакций разные (газ и осадок), реактив подходит.
Соответствие: Б → 2.

В) $HNO_{3}$ (азотная кислота) и $HCl$ (соляная кислота).
Обе жидкости являются сильными кислотами. Для их различения нужно использовать специфическое свойство азотной кислоты — её способность окислять малоактивные металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода, такие как медь $Cu$ (реактив №3).
1) Соляная кислота $HCl$ не реагирует с медью, так как медь стоит в ряду активности металлов правее водорода.
2) Азотная кислота $HNO_{3}$ (даже разбавленная) реагирует с медью. При этом происходит растворение металла, раствор окрашивается в голубой цвет (из-за ионов меди), и выделяется газ (оксид азота):
$3Cu + 8HNO_{3} \text{ (разб.)} \rightarrow 3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO \uparrow + 4H_{2}O$
Соответствие: В → 3.

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ