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

Решение.

Для того чтобы различить два вещества с помощью реактива, необходимо, чтобы при добавлении этого реактива к одному из веществ происходило видимое изменение (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета), а при добавлении к другому — нет, либо признаки реакций были бы существенно разными.

А) $K_{2}S$ и $KNO_{3}$
Рассмотрим реактив №1 — хлорид меди(II) $CuCl_{2}$.
1. При добавлении $CuCl_{2}$ к сульфиду калия $K_{2}S$ происходит реакция ионного обмена, в результате которой выпадает черный осадок сульфида меди(II):
$K_{2}S + CuCl_{2} \rightarrow CuS\downarrow + 2KCl$
2. При добавлении $CuCl_{2}$ к нитрату калия $KNO_{3}$ видимых признаков реакции нет, так как все возможные продукты растворимы в воде.
Следовательно, реактив 1 подходит для различения этих веществ.

Б) $KNO_{3}$ и $HNO_{3}$
Рассмотрим реактив №2 — медь $Cu$.
1. Медь — это малоактивный металл, который не вытесняет водород из растворов солей, поэтому она не реагирует с нитратом калия $KNO_{3}$.
2. Азотная кислота $HNO_{3}$ является сильным окислителем. При взаимодействии меди с раствором азотной кислоты происходит окислительно-восстановительная реакция. Если кислота разбавленная, выделяется бесцветный газ $NO$, который на воздухе буреет. Если концентрированная — выделяется бурый газ $NO_{2}$. В обоих случаях раствор окрашивается в голубой цвет из-за образования ионов меди $Cu^{2+}$:
$3Cu + 8HNO_{3} \rightarrow 3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO\uparrow + 4H_{2}O$
Следовательно, реактив 2 позволяет однозначно определить кислоту.

В) $Na_{2}SO_{4}$ и $NaOH$
Снова обратимся к реактиву №1 — хлориду меди(II) $CuCl_{2}$.
1. При добавлении $CuCl_{2}$ к сульфату натрия $Na_{2}SO_{4}$ реакция не идет, так как не образуется осадка, газа или слабого электролита (все соли растворимы).
2. При добавлении $CuCl_{2}$ к гидроксиду натрия $NaOH$ выпадает характерный голубой студенистый осадок гидроксида меди(II):
$2NaOH + CuCl_{2} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + 2NaCl$
Следовательно, реактив 1 подходит для различения этих веществ.

Ответ: 121

Источник: ФИПИ