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 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