Чтобы различить вещества, нам нужно найти такой реактив, который будет по-разному взаимодействовать с каждой парой веществ или давать разные видимые признаки реакции (осадок, изменение цвета, выделение газа).
Рассмотрим каждую пару веществ:
А) Ba(OH)2 и NaOH
Это два основания. Одно растворимое (NaOH), другое — растворимое, но при этом образующее малорастворимые продукты с некоторыми ионами (Ba(OH)2).
Проверим реактивы:
- 1) фенолфталеин: Фенолфталеин — это индикатор, который в щелочной среде (оба раствора щелочные) окрашивается в малиновый цвет. Он не поможет различить эти два основания.
- 2) нитрат серебра (AgNO3): При добавлении AgNO3 к NaOH осадка не будет (нитрат натрия растворим). При добавлении AgNO3 к Ba(OH)2, если в растворе присутствуют хлорид-ионы (Cl-), то образуется осадок AgCl. Однако, в самих веществах нет хлоридов. Но если мы посмотрим на другие варианты, то увидим, что с Ba2+ может реагировать сульфат-ион.
- 3) цинк (Zn): Цинк может реагировать с основаниями, но реакция может быть не очень наглядной для различия.
- 4) сульфат натрия (Na2SO4): При добавлении Na2SO4 к NaOH осадка не будет. При добавлении Na2SO4 к Ba(OH)2 образуется осадок сульфата бария (BaSO4), так как он нерастворим. Это позволяет различить вещества.
Значит, для А) подходит 4.
Б) Ca(NO3)2 и BaCl2
Это две соли.
Проверим реактивы:
- 1) фенолфталеин: Не реагирует с этими солями.
- 2) нитрат серебра (AgNO3): При добавлении AgNO3 к Ca(NO3)2 осадка не будет (образуется нитрат кальция и нитрат серебра, оба растворимы). При добавлении AgNO3 к BaCl2 образуется белый осадок хлорида серебра (AgCl), так как он нерастворим. Это позволяет различить вещества.
- 3) цинк (Zn): Не реагирует с этими солями (не происходит окислительно-восстановительной реакции).
- 4) сульфат натрия (Na2SO4): При добавлении Na2SO4 к Ca(NO3)2 образуется осадок сульфата кальция (CaSO4) — он малорастворим. При добавлении Na2SO4 к BaCl2 образуется осадок сульфата бария (BaSO4) — он нерастворим. Оба дают осадок, но BaSO4 — более известный нерастворимый сульфат. Однако, нитрат серебра дает более однозначный результат.
Значит, для Б) подходит 2.
В) HCl и KCl
Это кислота (HCl) и соль (KCl).
Проверим реактивы:
- 1) фенолфталеин: Фенолфталеин в кислой среде (HCl) будет бесцветным, а в нейтральной (KCl) — тоже бесцветным. Не поможет.
- 2) нитрат серебра (AgNO3): При добавлении AgNO3 к HCl образуется белый осадок AgCl. При добавлении AgNO3 к KCl также образуется белый осадок AgCl. Не поможет.
- 3) цинк (Zn): Цинк реагирует с кислотой HCl с выделением водорода (Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑). Цинк не реагирует с солью KCl. Это позволяет различить вещества.
- 4) сульфат натрия (Na2SO4): Не реагирует ни с HCl, ни с KCl.
Значит, для В) подходит 3.
Сопоставляем:
- А) Ba(OH)2 и NaOH — 4) сульфат натрия
- Б) Ca(NO3)2 и BaCl2 — 2) нитрат серебра
- В) HCl и KCl — 3) цинк
Ответ: 423