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 визуально различимый эффект (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) только с одним из веществ или давать разные эффекты с каждым из них.

А) $\text{HCl}$ и $\text{HNO}_3$ (концентрированная)
Обе эти кислоты являются сильными, однако они по-разному взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности после водорода.
1) Соляная кислота $\text{HCl}$ не реагирует с медью.
2) Азотная кислота $\text{HNO}_3$ является сильным окислителем и растворяет медь. При реакции концентрированной азотной кислоты с медью выделяется бурый газ — оксид азота(IV) $\text{NO}_2$:
$\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$.
Следовательно, для их различения подходит медь (3).

Б) $\text{Ba(NO}_3)_2$ и $\text{Na}_2\text{SO}_4$
Для определения этих солей нужно найти реактив, который образует осадок с одним из катионов или анионов.
При добавлении карбоната калия $\text{K}_2\text{CO}_3$:
1) В растворе нитрата бария $\text{Ba(NO}_3)_2$ выпадет белый кристаллический осадок карбоната бария:
$\text{Ba(NO}_3)_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{BaCO}_3\downarrow + 2\text{KNO}_3$.
2) В растворе сульфата натрия $\text{Na}_2\text{SO}_4$ видимых признаков реакции не будет, так как все возможные продукты растворимы.
Следовательно, подходит карбонат калия (2).

В) $\text{KCl}$ и $\text{NH}_4\text{Cl}$
Обе соли содержат хлорид-ион, поэтому их нужно различать по катионам: калию $\text{K}^+$ и аммонию $\text{NH}_4^+$.
Качественной реакцией на ион аммония является взаимодействие со щелочами при нагревании.
При добавлении гидроксида натрия $\text{NaOH}$:
1) С хлоридом калия $\text{KCl}$ реакция не идет.
2) С хлоридом аммония $\text{NH}_4\text{Cl}$ происходит выделение аммиака — газа с резким характерным запахом:
$\text{NH}_4\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NH}_3\uparrow + \text{H}_2\text{O}$.
Следовательно, подходит гидроксид натрия (4).

Ответ: А — 3, Б — 2, В — 4.

Источник: ФИПИ