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) только с одним из веществ или давать разные признаки с обоими.

А) $K_{2}SO_{3}$ (сульфит калия) и $K_{2}SO_{4}$ (сульфат калия).
Для этой пары подходит азотная кислота $HNO_{3}$ (вариант №1).
При добавлении кислоты к сульфиту калия происходит реакция ионного обмена с выделением бесцветного газа с резким запахом — сернистого газа:
$K_{2}SO_{3} + 2HNO_{3} \rightarrow 2KNO_{3} + SO_{2}\uparrow + H_{2}O$
Сульфат калия $K_{2}SO_{4}$ с азотной кислотой не реагирует, так как не образуется ни осадка, ни газа. Таким образом, появление пузырьков газа укажет на сульфит.

Б) $Cu(NO_{3})_{2}$ (нитрат меди(II)) и $CuSO_{4}$ (сульфат меди(II)).
Оба вещества содержат ионы меди $Cu^{2+}$, поэтому их нужно различать по анионам: нитрат-иону $NO_{3}^{-}$ и сульфат-иону $SO_{4}^{2-}$.
Качественным реактивом на сульфат-ион является ион бария $Ba^{2+}$. Используем хлорид бария $BaCl_{2}$ (вариант №4).
При взаимодействии с сульфатом меди выпадет белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах:
$CuSO_{4} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{4}\downarrow + CuCl_{2}$
С нитратом меди реакция не пойдет, так как все возможные продукты растворимы.

В) $NH_{4}NO_{3}$ (нитрат аммония) и $KNO_{3}$ (нитрат калия).
Здесь нужно различить катион аммония $NH_{4}^{+}$ и катион калия $K^{+}$.
Качественной реакцией на соли аммония является их взаимодействие со щелочами при нагревании. Используем гидроксид натрия $NaOH$ (вариант №3).
При реакции нитрата аммония со щелочью выделяется аммиак — газ с характерным резким запахом, который можно обнаружить по запаху или по синению влажной лакмусовой бумажки:
$NH_{4}NO_{3} + NaOH \rightarrow NaNO_{3} + NH_{3}\uparrow + H_{2}O$
Нитрат калия $KNO_{3}$ со щелочью не реагирует.

Ответ: А → 1, Б → 4, В → 3.

Источник: ФИПИ