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 взаимодействовать с ними по-разному: например, с одним веществом реакция пойдёт с видимыми признаками (выделение газа, выпадение осадка, изменение цвета), а с другим — нет.

А) $\text{HCl}$ (раствор) и $\text{NaCl}$
В данной паре первое вещество — сильная кислота (соляная), а второе — соль (хлорид натрия). Для их распознавания подходит магний ($\text{Mg}$). Магний — это активный металл, который стоит в электрохимическом ряду напряжений до водорода. Он вступает в реакцию замещения с кислотой, при этом наблюдается бурное выделение пузырьков бесцветного газа (водорода):
$\text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_{2} + \text{H}_{2}\uparrow$
С раствором соли $\text{NaCl}$ магний реагировать не будет. Таким образом, реактив №1 позволяет различить эти вещества.

Б) $\text{CaCO}_{3}$ и $\text{CaSO}_{4}$
Оба вещества являются солями кальция, практически нерастворимыми в воде. Однако карбонат кальция ($\text{CaCO}_{3}$) — это соль слабой летучей кислоты, которая легко разрушается сильными кислотами. При добавлении азотной кислоты ($\text{HNO}_{3}$) к карбонату кальция произойдёт характерное «вскипание» из-за выделения углекислого газа:
$\text{CaCO}_{3} + 2\text{HNO}_{3} \rightarrow \text{Ca(NO}_{3}\text{)}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{CO}_{2}\uparrow$
Сульфат кальция ($\text{CaSO}_{4}$) с азотной кислотой не взаимодействует. Следовательно, выбираем реактив №2.

В) $\text{CuBr}_{2}$ и $\text{Cu(NO}_{3}\text{)}_{2}$
В этой паре оба вещества — растворимые соли меди(II). Различие заключается в анионах: бромид-ион ($\text{Br}^{-}$) и нитрат-ион ($\text{NO}_{3}^{-}$). Качественным реактивом на галогенид-ионы (в том числе бромиды) является нитрат серебра ($\text{AgNO}_{3}$). При добавлении его к раствору бромида меди(II) выпадет светло-жёлтый творожистый осадок бромида серебра:
$\text{CuBr}_{2} + 2\text{AgNO}_{3} \rightarrow \text{Cu(NO}_{3}\text{)}_{2} + 2\text{AgBr}\downarrow$
С нитратом меди(II) реакция не пойдёт, так как оба возможных продукта растворимы и содержат одинаковые нитрат-ионы. Выбираем реактив №3.

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ