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

#67509Задание №17ФИПИ

Основания и амфотерные гидроксидыКислотыСоли

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

ВЕЩЕСТВА

А)	K₂S и KNO₃
Б)	KNO₃ и HNO₃
В)	Na₂SO₄ и NaOH

РЕАКТИВ

1)	CuCl₂
2)	Cu
3)	NaCl
4)	K₃PO₄

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ

121

Пояснение

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