Номер 12, страница 129 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Готовимся к ЕГЭ. Глава 4. Химические реакции - номер 12, страница 129.

Условие.

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

Вещества

А) хлорид железа(III) и хлорид калия

Б) сульфат аммония и сульфат калия

В) соляная и азотная кислоты

Г) нитрат цинка и нитрат магния

Реактив

1) $BaCl_2$

2) $AgNO_3$

3) $Br_2$ (водн. р-р)

4) $NaOH$

5) фенолфталеин (р-р)

Ответ:

A Б В Г

Решение.

Решение 2.

А) хлорид железа(III) и хлорид калия

Чтобы различить растворы хлорида железа(III) ($FeCl_3$) и хлорида калия ($KCl$), необходимо найти реактив, который по-разному взаимодействует с катионами $Fe^{3+}$ и $K^+$. Подходящим реактивом является гидроксид натрия ($NaOH$).

При добавлении раствора щёлочи ($NaOH$) к раствору хлорида железа(III) образуется объёмный бурый осадок гидроксида железа(III):

$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

Хлорид калия ($KCl$) является солью, образованной сильным основанием ($KOH$) и сильной кислотой ($HCl$), поэтому он не вступает в реакцию с гидроксидом натрия.

Таким образом, по образованию бурого осадка в одной пробирке и отсутствию видимых изменений в другой можно отличить эти вещества. Данному способу соответствует реактив под номером 4.

Ответ: 4

Б) сульфат аммония и сульфат калия

Для различения сульфата аммония ($(NH_4)_2SO_4$) и сульфата калия ($K_2SO_4$) необходимо найти качественную реакцию на ион аммония $NH_4^+$. Такой реакцией является взаимодействие с растворами щелочей при нагревании.

При добавлении раствора гидроксида натрия ($NaOH$) к сульфату аммония и последующем нагревании выделяется аммиак — бесцветный газ с резким характерным запахом:

$(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SO_4 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O$

Сульфат калия ($K_2SO_4$) со щёлочью не реагирует, так как является солью сильного основания и сильной кислоты.

Следовательно, по выделению газа с резким запахом можно определить сульфат аммония. Реактив, позволяющий это сделать, — $NaOH$ (номер 4).

Ответ: 4

В) соляная и азотная кислоты

Чтобы различить соляную ($HCl$) и азотную ($HNO_3$) кислоты, необходимо провести качественную реакцию на один из анионов: хлорид-ион ($Cl^-$) или нитрат-ион ($NO_3^-$). В предложенном списке реактивов есть нитрат серебра ($AgNO_3$), который является качественным реактивом на хлорид-ионы.

При добавлении раствора нитрата серебра к соляной кислоте выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$):

$HCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

Азотная кислота с нитратом серебра не реагирует, так как все нитраты растворимы и нет ионов, которые могли бы связаться.

По образованию белого осадка можно определить соляную кислоту. Этому соответствует реактив под номером 2.

Ответ: 2

Г) нитрат цинка и нитрат магния

Для различения нитрата цинка ($Zn(NO_3)_2$) и нитрата магния ($Mg(NO_3)_2$) можно использовать их различное отношение к избытку щёлочи. Гидроксид цинка является амфотерным, а гидроксид магния — основным.

При добавлении раствора гидроксида натрия ($NaOH$) к обоим растворам солей вначале образуются белые осадки соответствующих гидроксидов:

$Zn(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2NaNO_3$

$Mg(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaNO_3$

Однако при добавлении избытка раствора щёлочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием растворимого комплексного соединения — тетрагидроксоцинката натрия:

$Zn(OH)_2 + 2NaOH_{ (изб.)} \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$

Гидроксид магния ($Mg(OH)_2$) не обладает амфотерными свойствами и в избытке щёлочи не растворяется.

Таким образом, по растворению осадка в избытке щёлочи можно определить нитрат цинка. Для этого подходит реактив под номером 4.

Ответ: 4