Химия ОГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Для различения $\mathrm{FeCl_3}$ и $\mathrm{MgCl_2}$ добавляют $\mathrm{NaOH}$. В первом случае образуется бурый осадок $\mathrm{Fe(OH)_3}$, во втором — белый осадок $\mathrm{Mg(OH)_2}$.$$\mathrm{FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl}$$

Для различения $\mathrm{NaCl}$ и $\mathrm{Na_2SO_4}$ используют $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. Сульфат-ионы дают белый осадок $\mathrm{BaSO_4}$, а с хлорид-ионами видимой реакции нет.$$\mathrm{Na_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaNO_3}$$

Для пары А добавление $\mathrm{K_3PO_4}$ к раствору $\mathrm{AgNO_3}$ приводит к образованию жёлтого осадка фосфата серебра. С раствором $\mathrm{NaNO_3}$ видимых изменений нет.$$3\mathrm{AgNO_3}+\mathrm{K_3PO_4}\rightarrow\mathrm{Ag_3PO_4}\downarrow+3\mathrm{KNO_3}$$

Для пары Б добавление $\mathrm{K_3PO_4}$ к раствору $\mathrm{Ba(OH)_2}$ приводит к образованию осадка фосфата бария. С раствором $\mathrm{NaOH}$ осадок не образуется.$$3\mathrm{Ba(OH)_2}+2\mathrm{K_3PO_4}\rightarrow\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}\downarrow+6\mathrm{KOH}$$

Азотная кислота изменяет окраску метилоранжа, а раствор нитрата калия нейтрален и окраску индикатора не изменяет.$$\mathrm{HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-}$$

Нитрат бария реагирует с сульфатом калия с образованием белого осадка сульфата бария. С нитратом натрия реакции нет.$$\mathrm{K_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KNO_3}$$

Для различения $\mathrm{KOH}$ и $\mathrm{Ba(OH)_2}$ добавляем раствор $\mathrm{Na_2SO_4}$. С гидроксидом бария образуется белый осадок сульфата бария, а с гидроксидом калия видимых изменений нет.$$\mathrm{Ba(OH)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaOH}$$

Для различения $\mathrm{CO_2}$ и $\mathrm{NH_3}$ используем фенолфталеин. Аммиак создаёт щелочную среду, поэтому фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет; углекислый газ такой окраски не вызывает.$$\mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-}$$

Раствор аммиака имеет щелочную среду, поэтому фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет. Раствор нитрата аммония такой окраски не даёт.$$\mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-}$$

В растворе сульфата железа(III) есть сульфат-ионы, которые с хлоридом бария образуют белый осадок сульфата бария. В растворе хлорида железа(III) сульфат-ионов нет.$$\mathrm{Fe_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2FeCl_3}$$

Для различения растворов $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{LiCl}$ добавим раствор $\mathrm{K_2SO_4}$. В растворе с хлоридом бария образуется белый осадок сульфата бария.$$\mathrm{BaCl_2 + K_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KCl}$$

Для различения растворов $\mathrm{LiCl}$ и $\mathrm{HCl}$ используем лакмус. В растворе соляной кислоты лакмус изменит окраску, а в растворе хлорида лития — нет.$$\mathrm{HCl \rightarrow H^+ + Cl^-}$$

К раствору $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{Na_2SO_4}$ добавляем $\mathrm{HCl}$. Карбонат реагирует с кислотой с выделением углекислого газа, а сульфат не даёт такого признака.$$\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$$

К растворам $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{KCl}$ добавляем $\mathrm{K_2SO_4}$. Только хлорид бария образует белый осадок сульфата бария.$$\mathrm{BaCl_2 + K_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2KCl}$$

Для различения $\mathrm{FeO}$ и $\mathrm{FeS}$ используем соляную кислоту. Оксид железа(II) реагирует с кислотой без выделения газа, а сульфид железа(II) образует сероводород.$$\mathrm{FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S\uparrow}$$

Для различения $\mathrm{BaCO_3}$ и $\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}$ также подходит соляная кислота. Карбонат бария при взаимодействии с кислотой выделяет углекислый газ, а фосфат бария газа не образует.$$\mathrm{BaCO_3 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow}$$

Для различения $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ добавляем $\mathrm{AgNO_3}$. Ионы хлорида образуют белый осадок хлорида серебра, а нитрат-ионы осадка не образуют.$$\mathrm{BaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl\downarrow + Ba(NO_3)_2}$$

Для различения $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{LiCl}$ добавляем $\mathrm{Na_2SO_4}$. Только ионы бария образуют нерастворимый сульфат бария.$$\mathrm{BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl}$$

С помощью лакмуса можно различить раствор $\mathrm{HCl}$ и раствор $\mathrm{KOH}$: в кислой и щелочной средах индикатор меняет цвет по-разному.$$\mathrm{HCl \rightarrow H^+ + Cl^-};\quad \mathrm{KOH \rightarrow K^+ + OH^-}$$

При добавлении раствора $\mathrm{NaOH}$ к солям образуются гидроксиды. Осадки имеют разные свойства и внешний вид, поэтому вещества можно различить.$$\mathrm{FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4};\quad \mathrm{MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl}$$

Для различения $\mathrm{Na_2SO_3}$ и $\mathrm{K_2SO_4}$ добавляем соляную кислоту. Сульфит натрия реагирует с кислотой с выделением сернистого газа, а сульфат калия видимых признаков реакции не даёт.$$\mathrm{Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2\uparrow}$$

Для различения $\mathrm{NH_4Cl}$ и $\mathrm{NaCl}$ добавляем гидроксид натрия. Ион аммония при нагревании со щёлочью образует аммиак, тогда как хлорид натрия не реагирует.$$\mathrm{NH_4Cl + NaOH \rightarrow NH_3\uparrow + H_2O + NaCl}$$

Для пары $\mathrm{H_2SO_4}$ и $\mathrm{NaOH}$ используем фенолфталеин: в растворе щёлочи индикатор становится малиновым, а в кислоте остаётся бесцветным.

Соляная кислота по-разному взаимодействует с карбонатом натрия и силикатом калия: в первом случае выделяется углекислый газ, во втором образуется осадок кремниевой кислоты.$$\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}$$

Для различения $\mathrm{LiNO_3}$ и $\mathrm{Na_3PO_4}$ добавляем $\mathrm{AgNO_3}$. С фосфатом натрия образуется жёлтый осадок фосфата серебра, а с нитратом лития видимой реакции нет.$$3\mathrm{AgNO_3}+\mathrm{Na_3PO_4}\rightarrow\mathrm{Ag_3PO_4}\downarrow+3\mathrm{NaNO_3}$$

Для различения $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{NaCl}$ добавляем $\mathrm{Na_2SO_4}$. В растворе хлорида бария образуется белый осадок сульфата бария, а с хлоридом натрия реакции нет.$$\mathrm{BaCl_2}+\mathrm{Na_2SO_4}\rightarrow\mathrm{BaSO_4}\downarrow+2\mathrm{NaCl}$$

При добавлении раствора $\mathrm{AgNO_3}$ к раствору $\mathrm{NaBr}$ образуется светло-жёлтый осадок бромида серебра, а с $\mathrm{KNO_3}$ видимых изменений нет.$$\mathrm{NaBr + AgNO_3 \rightarrow AgBr\downarrow + NaNO_3}$$

Гидроксид натрия позволяет различить $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{MgCl_2}$: с ионами $\mathrm{Mg^{2+}}$ образуется осадок $\mathrm{Mg(OH)_2}$, тогда как гидроксид бария растворим.$$\mathrm{MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl}$$

Для различения магния и цинка добавляют раствор гидроксида калия. Цинк, в отличие от магния, реагирует со щёлочью с образованием растворимого цинката.$$\mathrm{Zn + 2KOH + 2H_2O \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + H_2\uparrow}$$

Для различения гидроксида кальция и гидроксида калия добавляют карбонат натрия. С гидроксидом кальция образуется осадок карбоната кальция, а с гидроксидом калия заметной реакции нет.$$\mathrm{Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaOH}$$

Для пары $\mathrm{AlBr_3}$ и $\mathrm{NaBr}$ добавляем $\mathrm{KOH}$. Соль алюминия образует осадок гидроксида алюминия, а бромид натрия видимых изменений не вызывает.$$\mathrm{AlBr_3 + 3KOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3KBr}$$

Для пары $\mathrm{HNO_3}$ и $\mathrm{Na_3PO_4}$ используем $\mathrm{AgNO_3}$. Фосфат-ионы образуют жёлтый осадок фосфата серебра, а с азотной кислотой такая реакция не наблюдается.$$\mathrm{3AgNO_3 + Na_3PO_4 \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow + 3NaNO_3}$$

Для пары А добавляем раствор $\mathrm{Pb(NO_3)_2}$. С ионами хлорида образуется белый осадок хлорида свинца, а с раствором $\mathrm{Zn(NO_3)_2}$ видимого осадка не образуется.$$\mathrm{Pb(NO_3)_2 + ZnCl_2 \rightarrow PbCl_2\downarrow + Zn(NO_3)_2}$$

Для пары Б используем медь. Медь реагирует с азотной кислотой, но не реагирует с раствором нитрата бария.$$\mathrm{Cu + 4HNO_3(conc.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}$$

Растворы $\mathrm{NH_4Cl}$ и $\mathrm{NaCl}$ можно различить с помощью $\mathrm{NaOH}$. При нагревании раствора $\mathrm{NH_4Cl}$ со щёлочью выделяется аммиак, а с $\mathrm{NaCl}$ видимых изменений нет.$$\mathrm{NH_4Cl + NaOH \rightarrow NH_3\uparrow + H_2O + NaCl}$$

Растворы $\mathrm{LiCl}$ и $\mathrm{LiI}$ различают с помощью $\mathrm{AgNO_3}$. В первом случае образуется белый осадок хлорида серебра, во втором — жёлтый осадок иодида серебра.$$\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow;\quad Ag^+ + I^- \rightarrow AgI\downarrow}$$

К углекислому газу добавляют известковую воду, то есть раствор $\mathrm{Ca(OH)_2}$. Образуется белый осадок карбоната кальция, а кислород с этим реактивом не реагирует.$$\mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}$$

Для различения $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ и $\mathrm{NaNO_3}$ используют $\mathrm{(NH_4)_2SO_4}$. Ионы бария образуют белый нерастворимый сульфат бария, а с нитратом натрия осадок не образуется.$$\mathrm{Ba(NO_3)_2 + (NH_4)_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4NO_3}$$

Для различения $\mathrm{NaOH}$ и $\mathrm{NaCl}$ добавим раствор $\mathrm{CuSO_4}$. С гидроксидом натрия образуется голубой осадок гидроксида меди(II), а с хлоридом натрия видимых изменений нет.$$\mathrm{CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}$$

Для различения $\mathrm{MgCl_2}$ и $\mathrm{KCl}$ используем $\mathrm{Na_3PO_4}$. С хлоридом магния образуется осадок фосфата магния, а с хлоридом калия реакция не идёт.$$\mathrm{3MgCl_2 + 2Na_3PO_4 \rightarrow Mg_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaCl}$$