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

Решение.

Чтобы различить два вещества в растворе, нужно подобрать такой реактив, который будет давать разные видимые признаки реакции (выпадение осадка разного цвета, выделение газа или отсутствие реакции в одном из случаев).

А) $\text{BaCl}_2$ и $\text{Ba(NO}_3)_2$
Оба вещества содержат ион бария $\text{Ba}^{2+}$, поэтому искать различие нужно по анионам: хлорид-иону $\text{Cl}^-$ и нитрат-иону $\text{NO}_3^-$.
Качественным реагентом на хлорид-ионы является нитрат серебра $\text{AgNO}_3$ (реактив №2).
1) При добавлении $\text{AgNO}_3$ к $\text{BaCl}_2$ выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра:
$\text{BaCl}_2 + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Ba(NO}_3)_2 + 2\text{AgCl}\downarrow$
2) При добавлении $\text{AgNO}_3$ к $\text{Ba(NO}_3)_2$ видимых изменений не происходит, так как все нитраты растворимы.
Следовательно, подходит реактив 2.

Б) $\text{BaCl}_2$ и $\text{LiCl}$
Оба вещества содержат хлорид-ион $\text{Cl}^-$, значит, нужно различить катионы бария $\text{Ba}^{2+}$ и лития $\text{Li}^+$.
Качественным реагентом на ионы бария является сульфат-ион $\text{SO}_4^{2-}$. Используем сульфат натрия $\text{Na}_2\text{SO}_4$ (реактив №4).
1) При взаимодействии $\text{BaCl}_2$ с $\text{Na}_2\text{SO}_4$ выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария, который не растворяется в кислотах:
$\text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{NaCl}$
2) При добавлении $\text{Na}_2\text{SO}_4$ к $\text{LiCl}$ реакция не идет, так как сульфат лития растворим в воде.
Следовательно, подходит реактив 4.

В) $\text{ZnCl}_2$ и $\text{MgCl}_2$
Здесь необходимо различить катионы цинка $\text{Zn}^{2+}$ и магния $\text{Mg}^{2+}$. Оба металла образуют нерастворимые гидроксиды при добавлении щелочи $\text{NaOH}$ (реактив №3). Однако гидроксид цинка амфотерен, а гидроксид магния — нет.
1) При добавлении небольшого количества $\text{NaOH}$ к обоим растворам выпадут белые осадки:
$\text{ZnCl}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2\downarrow + 2\text{NaCl}$
$\text{MgCl}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Mg(OH)}_2\downarrow + 2\text{NaCl}$
2) При дальнейшем добавлении избытка щелочи осадок гидроксида цинка растворится, так как образуется комплексная соль:
$\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2[\text{Zn(OH)}_4]$ (раствор становится прозрачным).
Осадок $\text{Mg(OH)}_2$ в избытке щелочи не растворяется.
Следовательно, подходит реактив 3.

Ответ: А → 2, Б → 4, В → 3.

Источник: ФИПИ