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 разного цвета, выделение газа или отсутствие реакции в одном из случаев).

А) $Na_{2}CO_{3}$ и $Na_{2}SiO_{3}$
Оба вещества являются солями натрия. Для их распознавания воспользуемся сильной кислотой — соляной кислотой $HCl$ (вариант №2).
1) При взаимодействии карбоната натрия с соляной кислотой происходит бурное выделение бесцветного газа без запаха (углекислого газа):
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
2) При взаимодействии силиката натрия с соляной кислотой выпадает белый студенистый осадок кремниевой кислоты:
$Na_{2}SiO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}SiO_{3}\downarrow$
Признаки реакций разные (газ и осадок), значит, реактив подходит. (А → 2)

Б) $K_{2}CO_{3}$ и $Li_{2}CO_{3}$
Оба вещества — карбонаты щелочных металлов. Различие заключается в катионах: калий $K^{+}$ и литий $Li^{+}$. Большинство солей лития растворимы, однако фосфат лития $Li_{3}PO_{4}$ является малорастворимым соединением и выпадает в осадок. Фосфат калия $K_{3}PO_{4}$ хорошо растворим в воде.
Используем фосфат калия $K_{3}PO_{4}$ (вариант №4):
1) В растворе карбоната калия при добавлении фосфата калия видимых изменений не будет (реакция не идет, так как нет условий для ионного обмена).
2) В растворе карбоната лития выпадет белый осадок:
$3Li_{2}CO_{3} + 2K_{3}PO_{4} \rightarrow 2Li_{3}PO_{4}\downarrow + 3K_{2}CO_{3}$
Вещества различимы. (Б → 4)

В) $Na_{2}SO_{4}$ и $NaOH$
Здесь нам нужно отличить соль (сульфат натрия) от щелочи (гидроксида натрия). Воспользуемся хлоридом меди(II) $CuCl_{2}$ (вариант №1).
1) Сульфат натрия не реагирует с хлоридом меди(II), так как в результате не образуется ни осадка, ни газа.
2) Гидроксид натрия вступает в реакцию ионного обмена с солью меди, в результате чего выпадает характерный синий осадок гидроксида меди(II):
$2NaOH + CuCl_{2} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + 2NaCl$
Появление синего осадка позволяет однозначно определить щелочь. (В → 1)

Ответ: А → 2, Б → 4, В → 1.

Источник: ФИПИ