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

#67501Задание №17ФИПИ

Свойства металловОснования и амфотерные гидроксидыСоли

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

ВЕЩЕСТВА

А)	Fe и Ag
Б)	CaCO₃и Ca(OH)₂
В)	Al(OH)₃ и Mg(OH)₂

РЕАКТИВ

1)	HCl
2)	Cu
3)	Na₂SO₄
4)	KOH

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ

114

Пояснение

Решение.

Чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет взаимодействовать с ними по-разному: например, реагировать только с одним из них или давать разные видимые признаки (выделение газа, выпадение или растворение осадка, изменение цвета).

А) Железо $Fe$ и серебро $Ag$ .
Железо — это металл средней активности, стоящий в электрохимическом ряду напряжений до водорода. Серебро — благородный металл, стоит после водорода.
Воспользуемся реактивом №1 — соляной кислотой $HCl$ .
Железо вытесняет водород из кислот-неокислителей:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$ (наблюдается выделение пузырьков газа).
Серебро с соляной кислотой не реагирует, так как оно не способно вытеснить водород.
Следовательно, реактив №1 подходит для их распознавания.

Б) Карбонат кальция $CaCO_{3}$ и гидроксид кальция $Ca(OH)_{2}$ .
Оба вещества являются соединениями кальция, но относятся к разным классам (соль и основание).
Снова воспользуемся реактивом №1 — соляной кислотой $HCl$ .
При добавлении кислоты к карбонату кальция происходит характерное «вскипание» из-за выделения углекислого газа:
$CaCO_{3} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$ .
При добавлении кислоты к гидроксиду кальция происходит реакция нейтрализации, которая не сопровождается видимыми признаками (если вещества в растворе) или просто приводит к растворению твердого вещества без газа:
$Ca(OH)_{2} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + 2H_{2}O$ .
Наличие газа в первом случае позволяет однозначно отличить карбонат от гидроксида.

В) Гидроксид алюминия $Al(OH)_{3}$ и гидроксид магния $Mg(OH)_{2}$ .
Оба вещества представляют собой нерастворимые в воде основания белого цвета. Однако гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, а гидроксид магния — только основными.
Воспользуемся реактивом №4 — щелочью $KOH$ .
Амфотерный гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием комплексной соли:
$Al(OH)_{3} + KOH \rightarrow K[Al(OH)_{4}]$ (осадок исчезает).
Гидроксид магния со щелочами не взаимодействует, так как является типичным основанием.
Различие в растворимости осадка позволяет нам их различить.

Ответ: 114

Источник: ФИПИ