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

#67399Задание №17ФИПИ

Соли

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВА

А)	Na₂CO₃и Na₂SiO₃
Б)	K₂CO₃и Li₂CO₃
В)	Na₂SO₄и NaOH

РЕАКТИВ

1)	CuCl₂
2)	HCl
3)	MgO
4)	K₃PO₄

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ

241

Пояснение

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