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 видимым признаком (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа), а с другим — нет.

А) $NH_3$ (аммиак) и $N_2$ (азот).
Аммиак при растворении в воде образует слабое основание — гидрат аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$). В щелочной среде индикатор фенолфталеин (вариант №4) окрашивается в малиновый цвет. Азот же является инертным газом, он не растворяется в воде с образованием щелочи и не меняет цвет индикатора. Таким образом, с помощью фенолфталеина мы легко отличим аммиак от азота.
Соответствие: А → 4.

Б) $MgO$ (оксид магния) и $ZnO$ (оксид цинка).
Оба вещества являются оксидами металлов, но они различаются по своим химическим свойствам. Оксид магния — это типичный основной оксид, он не реагирует со щелочами. Оксид цинка — это амфотерный оксид, он способен растворяться в растворах щелочей, например в $NaOH$ (вариант №2), с образованием комплексной соли:
$ZnO + 2NaOH + H_2O = Na_2[Zn(OH)_4]$
Поскольку $ZnO$ растворится в щелочи, а $MgO$ — нет, этот реактив подходит для их различения.
Соответствие: Б → 2.

В) $HNO_3$ (азотная кислота) и $H_3PO_4$ (фосфорная кислота).
Азотная кислота является сильным окислителем. Разбавленная азотная кислота реагирует с малоактивными металлами, стоящими в ряду напряжений после водорода, такими как медь ($Cu$) (вариант №1). При этом наблюдается выделение газа (оксида азота) и образование голубого раствора соли меди:
$3Cu + 8HNO_3(разб.) = 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$
Фосфорная кислота не обладает свойствами окислителя за счёт центрального атома и с медью реагировать не будет. Это позволяет однозначно различить кислоты.
Соответствие: В → 1.

Ответ: А → 4, Б → 2, В → 1.

Источник: ФИПИ