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 (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) с каждым из них, либо реагировать только с одним из веществ.

А) $Mg$ и $Zn$
Оба вещества являются металлами. Магний — активный металл, цинк — амфотерный металл. Главное различие между ними заключается в том, что амфотерные металлы (такие как $Zn$, $Al$, $Be$) способны растворяться в щелочах, в то время как обычные активные металлы с растворами щелочей не взаимодействуют. При добавлении раствора гидроксида калия ($KOH$): 1) Магний не реагирует: $Mg + KOH \nrightarrow$. 2) Цинк растворяется с выделением водорода и образованием комплексной соли: $Zn + 2KOH + 2H_{2}O = K_{2}[Zn(OH)_{4}] + H_{2}\uparrow$. Следовательно, реактив №2 ($KOH$) позволяет их различить.
А → 2

Б) $Ca(OH)_{2}$ и $KOH$
Оба вещества являются сильными основаниями (щелочами), поэтому индикатор (лакмус) окрасит оба раствора в синий цвет, что не поможет их различить. Нужно найти реактив, который даст осадок с одним из катионов. При добавлении карбоната натрия ($Na_{2}CO_{3}$): 1) С гидроксидом кальция образуется белый осадок карбоната кальция: $Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH$. 2) С гидроксидом калия видимых изменений нет, так как все соли калия и натрия растворимы: $KOH + Na_{2}CO_{3} \nrightarrow$. Следовательно, подходит реактив №4 ($Na_{2}CO_{3}$).
Б → 4

В) $NH_{4}NO_{3}$ и $(NH_{4})_{2}SO_{4}$
Обе соли содержат одинаковый катион аммония ($NH_{4}^{+}$), значит, их нужно различать по анионам: нитрат-иону ($NO_{3}^{-}$) и сульфат-иону ($SO_{4}^{2-}$). Качественным реагентом на сульфат-ион является ион бария ($Ba^{2+}$), так как образуется нерастворимый белый осадок. При добавлении хлорида бария ($BaCl_{2}$): 1) С нитратом аммония реакция не идет (все продукты растворимы): $NH_{4}NO_{3} + BaCl_{2} \nrightarrow$. 2) С сульфатом аммония выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария: $(NH_{4})_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2NH_{4}Cl$. Следовательно, подходит реактив №3 ($BaCl_{2}$).
В → 3

Ответ: А — 2, Б — 4, В — 3.

Источник: ФИПИ