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

Решение.

Чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет давать видимый признак реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета) только с одним из веществ или давать разные признаки с обоими.

А) $HBr$ (р-р) и $HNO_{3}$ (р-р)
Оба вещества являются сильными кислотами. Для их распознавания нужно найти реактив, который даст качественную реакцию на один из анионов: бромид-ион $Br^{-}$ или нитрат-ион $NO_{3}^{-}$.
Выберем реактив №3 ($AgNO_{3}$):
1) При добавлении нитрата серебра к бромоводородной кислоте выпадает светло-жёлтый творожистый осадок:
$HBr + AgNO_{3} \rightarrow AgBr\downarrow + HNO_{3}$
2) С азотной кислотой реакция не пойдёт, так как оба вещества содержат одинаковый нитрат-ион.
Следовательно, $AgNO_{3}$ позволяет различить эти кислоты по появлению осадка в одной из пробирок.

Б) $Al(OH)_{3}$ и $Mg(OH)_{2}$
Оба вещества представляют собой нерастворимые в воде основания белого цвета. Главное различие между ними заключается в том, что гидроксид алюминия — амфотерный, а гидроксид магния — типичное основное соединение.
Выберем реактив №2 ($KOH$):
1) Амфотерный гидроксид алюминия растворяется в избытке щёлочи с образованием комплексной соли:
$Al(OH)_{3} + KOH \rightarrow K[Al(OH)_{4}]$
2) Гидроксид магния со щелочами не взаимодействует и останется в виде осадка.
Таким образом, растворение осадка укажет на наличие гидроксида алюминия.

В) $Na_{2}CO_{3}$ (р-р) и $Na_{2}SO_{4}$ (р-р)
Здесь нам нужно различить карбонат-ион $CO_{3}^{2-}$ и сульфат-ион $SO_{4}^{2-}$.
Выберем реактив №1 ($HCl$):
1) При добавлении соляной кислоты к карбонату натрия происходит бурное выделение углекислого газа (вскипание):
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
2) Сульфат натрия с соляной кислотой не реагирует, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита.
Выделение газа однозначно укажет на карбонат натрия.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 1.

Источник: ФИПИ