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

#67313Задание №17ФИПИ

Соли

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 HNO₃
Б)	MgBr₂ и MgCl₂
В)	Pb(NO₃)₂ и Zn(NO₃)₂

РЕАКТИВ

1)	Cl₂
2)	HF(р-р)
3)	MgO
4)	Ba(NO₃)₂

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ

412

Пояснение

Решение.

Чтобы различить два вещества, нужно подобрать такой реактив, который будет давать видимый признак реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета) только с одним из них, либо давать разные признаки с каждым.

А) $H_{2}SO_{4}$ и $HNO_{3}$
Обе эти кислоты являются сильными, поэтому реакция с оксидом магния (№3) в обоих случаях приведёт к растворению твёрдого вещества без специфических признаков. Однако серная кислота содержит сульфат-ион $SO_{4}^{2-}$ . Для его обнаружения идеально подходит нитрат бария $Ba(NO_{3})_{2}$ (№4).
При добавлении $Ba(NO_{3})_{2}$ к серной кислоте выпадает белый мелкокристаллический осадок, который не растворяется в кислотах:
$H_{2}SO_{4} + Ba(NO_{3})_{2} \rightarrow BaSO_{4}\downarrow + 2HNO_{3}$
С азотной кислотой $HNO_{3}$ реакция не пойдёт, так как не образуется ни осадка, ни газа. Таким образом, реактив №4 позволяет различить эти кислоты.

Б) $MgBr_{2}$ и $MgCl_{2}$
В данном случае катионы одинаковые ( $Mg^{2+}$ ), нужно различить анионы: бромид $Br^{-}$ и хлорид $Cl^{-}$ . Воспользуемся свойством галогенов вытеснять друг друга из солей. Более активный галоген вытесняет менее активный (стоящий ниже в таблице Менделеева).
Хлор $Cl_{2}$ (№1) активнее брома. При пропускании хлора через раствор бромида магния выделится свободный бром, который окрасит раствор в желто-бурый цвет:
$MgBr_{2} + Cl_{2} \rightarrow MgCl_{2} + Br_{2}$
С хлоридом магния $MgCl_{2}$ хлор реагировать не будет. Видимое изменение цвета в одной из пробирок позволяет нам их различить.

В) $Pb(NO_{3})_{2}$ и $Zn(NO_{3})_{2}$
Здесь нам нужно различить катионы свинца $Pb^{2+}$ и цинка $Zn^{2+}$ . Посмотрим на реактив №2 — раствор плавиковой кислоты $HF$ .
Согласно таблице растворимости, фторид цинка $ZnF_{2}$ является растворимым соединением, а фторид свинца(II) $PbF_{2}$ — это белый осадок.
При добавлении $HF$ к нитрату свинца произойдёт реакция:
$Pb(NO_{3})_{2} + 2HF \rightarrow PbF_{2}\downarrow + 2HNO_{3}$
В растворе нитрата цинка видимых изменений не произойдёт. Это позволяет однозначно определить, в какой пробирке находится соль свинца.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 2.

Источник: ФИПИ