Задания 33. Качественные реакции Задание №1 51F997 Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества. ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ РЕАКТИВ А) HCl (г) и NH3 Б) HNO3 и HCl В) Na2SO4 и KNO3 Г) AlCl3 и MgCl2 1) NaOH (р-р) 2) Ba(NO3)2 (р-р) 3) CaSO4 4) Cu 5) лакмус Решение Ответ: А-5; Б-4; В-2; Г-1 Пояснение: А) Отличить хлороводород от аммиака можно с помощью лакмуса - индикатора, который окрашивается в синий цвет в щелочной среде и в красный цвет – в кислой среде. При пропускании аммиака через водный раствор лакмуса образуется гидрат аммиака – соединение, диссоциирующее в воде с образованием катионов аммония и гидроксид-анионов, следовательно, характер реакции среды становится щелочным, в результате чего раствор лакмуса окрашивается в синий цвет: NH3 + H2O ↔ NH3 . H2O ↔ NH4+ + OH- При пропускании хлороводорода через водный раствор HCl диссоциирует с образованием катионов водорода и хлорид-анионов: HCl ↔ H+ + Cl- Среда раствора становится кислой, и раствор лакмуса приобретает красный цвет. Б) Азотную и соляную кислоты можно различить с помощью меди. Медь расположена в ряду активностей металлов правее водорода, поэтому взаимодействует только с кислотами-окислителями, например HNO3, соляная кислота медь не окисляет. В зависимости от концентрации азотной кислоты выделяются либо бурый газ, либо монооксид азота: Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O В) Сульфат натрия и нитрат калия можно различить, добавив их к растворам нитрата бария. С нитратом калия нитрат бария не реагирует. В случае с сульфатом натрия выпадает осадок белого цвета – BaSO4: Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2NaNO3 Г) Различить хлориды алюминия и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии хлорида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета - Mg(OH)2: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl Алюминий является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Al(OH)3, который затем в избытке щелочи превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоалюминат натрия: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] Суммарно: AlCl3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaCl Задание №2 A3BD96 Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества. ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ РЕАКТИВ А) KCl и K2SO4 Б) ZnCl2 и MgCl2 В) HCl и NaCl Г) NaOH и HNO3 1) NaNO3 (р-р) 2) Ba(OH)2 (р-р) 3) LiCl (р-р) 4) HBr 5) NaHCO3 Решение Ответ: А-2; Б-2; В-5; Г-5 Пояснение: А) Отличить хлорид и сульфат калия можно с помощью щелочи Ba(OH)2, который, взаимодействуя с сульфатом, образует осадок белого цвета – BaSO4: K2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2KOH Хлорид калия с гидроксидом бария не реагирует. Б) Различить хлориды цинка и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии хлорида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета - Mg(OH)2: MgCl2 + Ba(OH)2 → Mg(OH)2↓ + BaCl2 Цинк является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Zn(OH)2, который затем в избытке щелочи превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоцинкат бария: ZnCl2 + Ba(OH)2 → Zn(OH)2↓ + BaCl2 Zn(OH)2 + Ba(OH)2 → Ba[Zn(OH)4] Суммарно: ZnCl2 + 2Ba(OH)2 → Ba[Zn(OH)4] + BaCl2 В-Г) Различить растворы сильных кислот от растворов солей и щелочей можно с помощью соды – NaHCO3. При сливании растворов сильная кислота вытесняет слабую угольную из ее соли, в результате чего выделяется углекислый газ: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O NaHCO3 + HNO3 → NaNO3 + CO2↑ + H2O При взаимодействии соды со щелочью NaOH образуется средняя соль – карбонат натрия, однако видимые признаки реакции отсутствуют: NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O Задание №3 0877E2 Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества. ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ РЕАКТИВ А) Al(NO3)3 и Ca(NO3)2 Б) Na3PO4 и Na2SO4 В) KBr и HCl Г) KI и NaNO3 1) AlCl3 (р-р) 2) Br2 3) Fe 4) KOH (р-р) 5) BaCl2 (р-р) Решение Ответ: А-4; Б-1; В-3; Г-2 Пояснение: А) Различить нитраты алюминия и кальция можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии нитрата кальция со щелочью выпадает малорастворимый осадок белого цвета - Ca(OH)2: Ca(NO3)2 + 2KOH → Ca(OH)2↓ + 2KNO3 Алюминий является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Al(OH)3, который затем в избытке KOH превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоалюминат калия: AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3↓ + 3KCl Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4] Суммарно: AlCl3 + 4KOH → K[Al(OH)4] + 3KCl Б) Различить растворы солей фосфата и сульфата натрия можно с помощью хлорида алюминия. С сульфатом натрия хлорид алюминия не реагирует, а с фосфатом натрия образует нерастворимую соль – фосфат алюминия: Na3PO4 + AlCl3 → AlPO4↓ + 3NaCl В) Соляную кислоту и бромид калия можно различить с помощью железа. С соляной кислотой железо превращается в хлорид железа (II), кроме этого выделяется водород: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Г) Иодид калия и нитрат натрия можно отличить с помощью брома. Являясь более сильным окислителем по сравнению с йодом, бром вытесняет его из соли (с нитратом натрия бром не реагирует): 2KI + Br2 → 2KBr + I2↓ Задание №4 384A70 Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества. ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ РЕАКТИВ А) пропанол-1 и фенол (р-р) Б) крахмал и сахароза В) пропанол-2 и глицерин Г) толуол и бензол 1) NaMnO4 (р-р) 2) ZnO 3) Br2 (водн.) 4) Cu(OH)2 5) I2 (р-р) Решение Ответ: А-3; Б-5; В-4; Г-1 Пояснение: А) Отличить пропанол-1 от раствора фенола можно действием бромной воды. Для фенола ввиду наличия ароматического кольца характерны реакции электрофильного замещения. Влияние гидроксильной группы усиливает нуклеофильные свойства ароматического ядра, тем самым значительно облегчая замещение в орто- и пара-положениях. При приливании к водному раствору фенола бромной воды образующееся вначале помутнение при встряхивании исчезает. Дальнейшее прибавление бромной воды вызывает обильное выпадение белого осадка 2,4,6-трибромфенола: C6H5-OH + 3Br2 → C6H2Br3-OH↓ + 3HBr Б) Крахмал и сахарозу можно отличить раствором йода. Крахмал является полисахаридом, т.е. высокомолекулярным веществом, которое можно рассматривать как продукт поликонденсации моносахаридов. Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов - амилозы (~ 20 – 30%) и амилопектина (~ 70 – 80%). Оба полисахарида содержат связанные между собой остатки α-глюкозы, но отличаются формой молекул и типом связи. В амилозе остатки глюкозы связаны между собой (1→4)-глюкозидными связями, полисахаридная цепь имеет линейную структуру. Линейные молекулы амилозы содержат 200-300 углеводных остатков, ее молекулярная масса – несколько десятков тысяч. Молекула амилозы свернута в спираль, на каждый виток которой приходится шесть моносахаридных звеньев. Внутри спирали имеется канал диаметром около 0,5 нм, в котором могут располагаться подходящие по размеру молекулы, например I2. Комплекс амилозы с иодом имеет синий цвет, что используется для качественного обнаружения крахмала. Амилопектин имеет разветвленное строение: остатки глюкозы в нем связаны не только (1→4), но и (1→6)-глюкозидными связями. Он состоит из гораздо более крупных молекул, чем амилоза: число остатков в них составляет несколько десятков тысяч, а молекулярная масса – несколько миллионов. В) Пропанол-2 (изопропанол) и глицерин можно отличить свежеосажденным гидроксидом меди (II). Глицерин является трехатомным спиртом и в связи с наличием трех гидроксильных групп обладает более кислотными свойствами по сравнению с одноатомными спиртами, следовательно, может реагировать не только с щелочным металлами, но и с менее активными. Реакция глицерина со свежеосажденным гидроксидом меди (II) приводит к образованию темно-синего раствора глицерата меди (II): Г) Толуол и бензол относятся к ароматическим углеводородам, однако толуол имеет один метильный радикал, который можно окислить перманганатом натрия (обесцвечивание раствора перманганата натрия). Само бензольное кольцо при этом к окислению устойчиво: C6H5-CH3 + 2NaMnO4 → C6H5-COONa + 2MnO2↓ + NaOH + H2O Задание №5 643645 Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества. ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ РЕАКТИВ А) NaI и NaF Б) ZnBr2 и MgBr2 В) KCl и HCl Г) KF и HNO3 1) NaOH (р-р) 2) AgNO3 (р-р) 3) H2SO4 (р-р) 4) KCl (р-р) 5) NaHCO3 Решение Ответ: А-2; Б-1; В-5; Г-5 Пояснение: А) При сливании растворов NaI и AgNO3 в осадок выпадает соль желтого цвета - AgI: NaI + AgNO3 → AgI↓ + NaNO3 Между солями NaF и AgNO3 реакция не идет, поскольку осадок не образуется. Б) Различить бромиды цинка и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии бромида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета - Mg(OH)2: MgBr2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaBr Цинк является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Zn(OH)2, который затем в избытке щелочи превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоцинкат натрия: ZnBr2 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + 2NaBr Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] Суммарно: ZnBr2 + 4NaOH → Na2[Zn(OH)4] + 2NaBr В-Г) Различить растворы сильных кислот от растворов солей можно с помощью соды – NaHCO3. При сливании растворов сильная кислота вытесняет слабую угольную из ее соли, в результате чего выделяется углекислый газ: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O NaHCO3 + HNO3 → NaNO3 + CO2↑ + H2O [adsp-pro-3]
