Вопрос:

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции в левом столбце, подберите соответствующую цифру из правого столбца, в соответствии с нумерацией на рисунке. ВЕЩЕСТВА 1. K2SiO3 2. CO3 и Li2CO3 3. 2SO4 и NaOH РЕАКТИВ 1) CuCl2 2) HCl 3) MgO 4) K3PO4

Ответ:

Решение:

Для того чтобы различить предложенные вещества, нужно подобрать такой реактив, который будет реагировать по-разному с каждым из них, образуя видимые различия (например, осадок, газ, изменение окраски).

Рассмотрим взаимодействие предложенных веществ с реактивами:

  1. K₂SiO₃ (силикат калия) и HCl (соляная кислота):
    K₂SiO₃ + 2HCl → 2KCl + H₂SiO₃↓ (образуется студенистый осадок кремниевой кислоты).
    Вывод: HCl можно использовать для различения K₂SiO₃.
  2. Na₂CO₃ и Li₂CO₃ (карбонаты натрия и лития) и HCl (соляная кислота):
    Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑ (выделение углекислого газа).
    Li₂CO₃ + 2HCl → 2LiCl + H₂O + CO₂↑ (выделение углекислого газа).
    Вывод: HCl реагирует с обоими карбонатами с выделением CO₂, поэтому им нельзя различить Na₂CO₃ и Li₂CO₃.
  3. Na₂SO₄ и NaOH (сульфат натрия и гидроксид натрия) и MgO (оксид магния):
    MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O (оксид магния реагирует с соляной кислотой).
    Na₂SO₄ и MgO не реагируют между собой.
    Вывод: MgO нельзя использовать для различения Na₂SO₄ и NaOH, так как оба они не реагируют с MgO, но MgO может реагировать с HCl, который есть в списке реактивов.
    Важно: В данном задании необходимо выбрать реактив, который позволит различить ПАРЫ веществ.

Правильное сопоставление:

1. K₂SiO₃ можно различить с помощью HCl (2), так как образуется осадок кремниевой кислоты.

2. Na₂CO₃ и Li₂CO₃ можно различить с помощью K₃PO₄ (4). Карбонат лития (Li₂CO₃) нерастворим в воде, а карбонат натрия (Na₂CO₃) растворим. При добавлении K₃PO₄ к растворам карбонатов, с Li₂CO₃ реакция не пойдет, а с Na₂CO₃ возможно образование нерастворимого фосфата лития (если бы присутствовали ионы Li+), но основной момент - растворимость карбонатов. Более правильным будет использование другого реактива, например, CaCl₂. Однако, исходя из предложенных вариантов, K₃PO₄ может служить для различения, если учесть, что K₃PO₄ может реагировать с растворимым Na₂CO₃, образуя осадок.
Корректнее: различить Na₂CO₃ и Li₂CO₃ можно, например, по растворимости (Na₂CO₃ растворим, Li₂CO₃ малорастворим) или по взаимодействию с CaCl₂ (с Na₂CO₃ образуется осадок CaCO₃, с Li₂CO₃ – нет). Если выбирать из данных реактивов, то K₃PO₄ вступает в реакцию с Na₂CO₃, образуя осадок Li₃PO₄ (если бы был ион Li), но при этом Na₂CO₃ - растворимая соль, а Li₂CO₃ - малорастворимая. Проверим другие варианты.

3. Na₂SO₄ и NaOH можно различить с помощью CuCl₂ (1). Гидроксид натрия (NaOH) реагирует с хлоридом меди(II) (CuCl₂), образуя голубой осадок гидроксида меди(II): 2NaOH + CuCl₂ → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl. Сульфат натрия (Na₂SO₄) с CuCl₂ не реагирует.

Перепроверим:

1. K₂SiO₃ и HCl (2): K₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃↓ (осадок) + 2KCl. Отлично.

2. Na₂CO₃ и Li₂CO₃. Если использовать K₃PO₄ (4): Na₂CO₃ + 2K₃PO₄ → K₂CO₃ + Na₃PO₄ (растворимые соли). Li₂CO₃ + K₃PO₄ → Lі₃PO₄↓ + K₂CO₃. Образуется осадок Li₃PO₄. Таким образом, K₃PO₄ различает эти два карбоната.

3. Na₂SO₄ и NaOH и CuCl₂ (1): 2NaOH + CuCl₂ → Cu(OH)₂↓ (осадок) + 2NaCl. Na₂SO₄ + CuCl₂ → не реагируют. Отлично.

Итоговое соответствие:

  • 1 (K₂SiO₃) — 2 (HCl)
  • 2 (Na₂CO₃ и Li₂CO₃) — 4 (K₃PO₄)
  • 3 (Na₂SO₄ и NaOH) — 1 (CuCl₂)

Примечание: Часто для различения Na₂CO₃ и Li₂CO₃ используют CaCl₂, с которым образуется осадок CaCO₃, а с Li₂CO₃ – нет. Однако, исходя из предложенных реактивов, K₃PO₄ является подходящим вариантом.

Ответ: 1 — 2, 2 — 4, 3 — 1.