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 видимый признак реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) только с одним из веществ или давать разные признаки с обоими.

А) $\text{HNO}_3$ и $\text{H}_2\text{SO}_4$
Оба вещества являются сильными кислотами. Для их распознавания нужно найти качественную реакцию на один из анионов: нитрат-ион $\text{NO}_3^-$ или сульфат-ион $\text{SO}_4^{2-}$.
Используем реактив №3 — нитрат бария $\text{Ba(NO}_3)_2$.
1) При взаимодействии с азотной кислотой реакция не идет, так как нет признаков реакции.
2) При взаимодействии с серной кислотой выпадает белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах:
$\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{HNO}_3$
Следовательно, реактив №3 подходит.

Б) $\text{Al(NO}_3)_3$ и $\text{KOH}$
В данном случае нам нужно различить соль алюминия и сильное основание (щелочь).
Используем реактив №1 — индикатор фенолфталеин.
1) В растворе соли $\text{Al(NO}_3)_3$ (среда слабокислая из-за гидролиза) фенолфталеин останется бесцветным.
2) В растворе щелочи $\text{KOH}$ фенолфталеин мгновенно окрасится в ярко-малиновый цвет.
Это позволяет однозначно определить, в какой пробирке находится щелочь. Реактив №1 подходит.

В) $\text{K}_2\text{SO}_4$ и $\text{HCl}$
Здесь нам нужно различить соль серной кислоты и соляную кислоту.
Снова обратимся к реактиву №3 — нитрат бария $\text{Ba(NO}_3)_2$.
1) С соляной кислотой $\text{HCl}$ реакция не протекает (все продукты растворимы).
2) С сульфатом калия $\text{K}_2\text{SO}_4$ протекает реакция ионного обмена с образованием белого осадка сульфата бария:
$\text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{KNO}_3$
Появление осадка позволяет отличить сульфат от хлорида. Реактив №3 подходит.

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 3.

Источник: ФИПИ