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 разный видимый эффект (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа) при взаимодействии с каждым из них.

А) $\text{NH}_3$ (р-р) и $\text{NH}_4\text{NO}_3$ (р-р)
Раствор аммиака ($\text{NH}_3 \cdot \text{H}_2\text{O}$) проявляет свойства слабого основания, так как при его диссоциации образуются гидроксид-ионы $\text{OH}^-$. Нитрат аммония ($\text{NH}_4\text{NO}_3$) — это соль, имеющая в растворе слабокислую среду из-за гидролиза. Для распознавания щелочной среды идеально подходит индикатор фенолфталеин (вариант №4). В растворе аммиака он станет малиновым, а в растворе нитрата аммония останется бесцветным.
Соответствие: А → 4.

Б) $\text{FeCl}_3$ и $\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$
Оба вещества содержат одинаковый катион железа $\text{Fe}^{3+}$, поэтому их нужно различать по анионам: хлорид-иону $\text{Cl}^-$ и сульфат-иону $\text{SO}_4^{2-}$. Качественным реактивом на сульфат-ион является ион бария $\text{Ba}^{2+}$. При добавлении хлорида бария $\text{BaCl}_2$ (вариант №1) в пробирке с сульфатом железа (III) выпадет белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах:
$\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{BaCl}_2 \rightarrow 3\text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{FeCl}_3$
В пробирке с хлоридом железа (III) видимых изменений не произойдет.
Соответствие: Б → 1.

В) $\text{H}_2\text{SO}_4$ и $\text{Na}_2\text{SO}_4$
Здесь мы имеем сильную кислоту и соль. Их можно различить по наличию ионов водорода $\text{H}^+$ в кислоте. При добавлении гидрокарбоната натрия $\text{NaHCO}_3$ (вариант №3) к серной кислоте произойдет реакция с бурным выделением углекислого газа:
$\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{CO}_2\uparrow$
Сульфат натрия с гидрокарбонатом натрия реагировать не будет, так как нет условий для протекания реакции ионного обмена.
Соответствие: В → 3.

Ответ: А — 4, Б — 1, В — 3.

Источник: ФИПИ