Решения

1. Для определения воды и серной кислоты мож­но использовать различие в физических свойствах: температурах кипения и замерзания, плотности, электропроводности, показателе преломления и т. п. Самое сильное различие будет в электропроводности.

2. Прильем к порошкам в пробирках соляную кислоту. Серебро не прореагирует. При растворении железа будет выделяться газ: Fе+2НСl=FеСl₂+Н₂↑.

Оксид железа(III) и оксид меди(II) растворя­ются без выделения газа, образуя желто-коричневый и сине-зеленый растворы:

Fе₂O₃ + 6НСl = 2FеСl₃ + 3Н₂O;

СuO + 2НСl = СuСl₂+Н₂O.

3. СuО и С — черного цвета, NаСl и ВаВr₂ — бе­лые. Единственным реактивом может быть, напри­мер, разбавленная серная кислота Н₂SO₄:

СuО + Н₂SO₄ = СuSO₄ + Н₂O (голубой раствор);

ВаСl₂+Н₂SO₄=ВаSO₄↓+2НСl (белый осадок).

С сажей и NаС1 разбавленная серная кислота не взаимодействует.

4. Небольшое количество каждого из веществ по­мещаем в воду:

   CuSO4 + 5H2O = CuSO4 ∙ 5H2O	(образуется голубой раствор и кристал­лы);
   Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓+3H2S↑	(выпадает осадок и выделяется газ с не­приятным запахом);
   AlCl3 + 6H2O = AlCl3∙ 6H2O + Q AlCl3 + H2O → AlOHCl2 + HCl AlOHCl2 + H2O → Al(OH)2Cl + HCl Al(OH)2Cl + H2O → Al(OH)3 + HCl	(протекает бурная реакция, образуются осадки основных солей и гидроксида алюминия);
   P2O5 + H2O → 2HPO3 HPO3 + H2O → H3PO4	(бурная реакция с выделением большо­го количества тепла, образуется прозрач­ный раствор).

Два вещества — хлорид натрия и хлорид аммо­ния— растворяются, не реагируя с водой; их можно различить, нагревая сухие соли (хлорид аммония возгоняется без остатка): NH₄Cl↔NH₃↑+HCl↑ ; или по окраске пламени растворами этих солей (соеди­нения натрия окрашивают пламя в желтый цвет).

Вещества	1. NаОН	2. НС1	3. K2CO3	4. А12(SО4)3,	Общий результат наблюдения
NaОН	×	—	—	А1(ОН)з↓	1 осадок
2. НС1	—	×	СO2↑	—	1 газ
3. К2СО3	—	СO2↑	×	А1(ОН)з↓ СO2↑	осадок и 1 газа
4. А12(S04)3	Аl(ОН)3	—	А1(ОН)з↓ СO2↑	×	2 осадка и 1 газ

Составим таблицу попарных взаимодействий указанных реагентов:

NаОН + НСl = NaСl + Н₂O;

К₂СO₃ + 2НСl = 2КСl + Н₂O + СO₂;

3K₂CO₃ + Al₂(SO₄)₃ + 3Н₂O = 2Al(OH)₃↓ + СO₂ + 3K₂SO₄;

Аl₂(SO₄)₃ + 6NаOН = 2Аl(OН)₃↓+3Nа₂SO₄;

Аl(ОН)₃+NaОН+ 2Н₂O = Na[Аl(OН)₄(Н₂O)₂]

(наличие осадка зависит от порядка сливания и .избытка щелочи).

Исходя из представленной таблицы по числу вы­падения осадка и выделения газа можно определить все вещества.

6. Попарно смешивают все растворы. Пара рас­творов, дающая малиновую окраску, — NаОН и фе­нолфталеин. Малиновый раствор прибавляют в две оставшиеся пробирки. Там, где окраска исчезает, — серная кислота, в другой — сульфат натрия. Остается различить NаОН и фенолфталеин (пробирки 1 и 2).

А. Из пробирки 1 прибавляют каплю раствора к большому количеству раствора 2.

Б. Из пробирки 2 — каплю раствора прибавляют к большому количеству раствора 1. В обоих слу­чаях— малиновое окрашивание.

К растворам А и Б прибавляют по 2 капли рас­твора серной кислоты. Там, где окраска исчезает, со­держалась капля NаОН. (Если окраска исчезает в растворе А, то NаОН — в пробирке 1).

вещества	Fe	Zn	CaCO3	K2CO3	Na2CO3	NaCl	NaNO3
Ba(OH)2	─	─	─	осадок	осадок	раствор	раствор
NaOH	─	Возможно выделение водорода	─	раствор	раствор	раствор	раствор
Осадка нет в случае двух солей у Ba(OH)2 и с случае четырех солей у NaOH	Темные порошки (растворяющиеся в щелочах – Zn, нерастворяющийся в щелочах – Fe		CaCO3 дает осадок с обеими щелочами	Дает по одному осадку, различаются по окрашиванию пламени: K+ - фиолетовое, Na+ - желтое.		Осадков не дают; различаются поведением при нагревании (NaNO3, плавится, а потом розлагается с выделением O2, а затем NO2.

8. Бурно реагируют с водой: Р₂0₅ и СаО с обра­зованием соответственно Н₃Р0₄ и Са(ОН)₂:

Р₂O₅ + 3Н₂O=2Н₃РO₄, СаО + Н₂O=Са(ОН)₂.

Вещества (3) и (4)—Рb(NO₃)₂ и СаСl₂ раство­ряются в воде. Растворы могут реагировать друг с другом следующим образом:

Вещества	1. Н3Р04	2. Са(ОН)2	3. Рb(NО3)2	4. СаС12
Н3РО4	×	CaHPO4↓	PbHPO4↓	CaHPO4↓
Са(ОН)2	CaHPO4↓	×	Pb(он)2↓	—
Pb(NO3)2	PbHPO4↓	Pb(он)2↓	×	PbCl2↓
CaCl2	CaHPO4↓	—	PbCl2↓	×

Таким образом, раствор 1 (Н₃Р0₄) образует осад­ки со всеми другими растворами при взаимодейст­вии. Раствор 3 — РЬ(NO₃)₂ также образует осадки со всеми другими растворами. Вещества:

I — Р₂O₅, II —СаО, III — Рb (NO₃)₂, IV — СаСl₂.

В общем случае выпадение большинства осадков будет зависеть от порядка сливания растворов и из­бытка одного из них (в большом избытке Н₃РО₄ фосфаты свинца и кальция растворимы).

9. Задача имеет несколько решений, два из кото­рых приведены ниже.

а. Во все пробирки добавляем раствор медного купороса:

2NaОН + СuSO₄ = Na₂SO₄ + Сu(ОН)₂↓ (голубой осадок);

Na₂S + СuSO₄ = Na₂SO₄ + СuS↓ (черный осадок);

NaСl + СuSO₄ (в разбавленном растворе изменений нет);

4NаI+2СuSO₄ = 2Na₂SO₄ + 2СuI↓ + I₂↓ (коричневый осадок);

4NН₃ + СuSO₄ = Сu(NН₃)₄SO₄ (синий раствор или голубой осадок, растворимый в избытке раствора аммиака).

б. Во все пробирки добавляем раствор нитрата серебра:

2NаОН + 2АgNO₃ = 2NaNO₃ + Н₂O + Аg₂O↓ (коричневый осадок);

Nа₂S + 2АgNO₃ = 2NaNO₃ + Аg₂S↓ (черный осадок);

NaСl + AgNO₃ = NаNO₃ + АgСL↓ (белый осадок);

NaI + АgNO₃ = NаNO₃ + АgI↓ (желтый осадок);

2NН₃ + 2АgNO₃ + Н₂O = 2NН₄NO₃ + Аg₂O (коричневый осадок).

Аg₂O растворяется в избытке раствора аммиака:

Аg₂O + 4NН₃ + Н₂O = 2[Аg(NH₃)₂]ОН.

10. Для распознавания этих веществ следует про­вести реакции всех растворов друг с другом:

Вещества	1. NаСl	2. NН4Сl	3. Ва(ОН)2	4. NаОН	Общий результат наблюдения
1. NaСl	×	—	—	—	взаимодействия не наблюдается
2. NН4Сl	—	×	NH3↑	NH3↑	в двух случаях выделяется газ
3. Ва(ОН)2	—	NH3↑	×	—	в одном случае выделяется газ
4. NаОН	—	NH3↑	—	×	в одном случае выделяется газ

NаОН и Ва(ОН)₂ можно различить по разному окрашиванию пламени (Nа⁺ окрашивают в желтый. Цвет, а Ва²⁺ — в зеленый).

11. Определяем кислотность растворов с помощью индикаторной бумаги:

1) кислая среда — НСl, NН₄Сl, Рb(NО₃)₂;

2) нейтральная среда — Nа₂SО₄, ВаСl₂, АgNО₃,

3) щелочная среда — Nа₂СО₃, NаОН.

Составляем таблицу:

вещества	AgNO3	BaCl2	HCl	NaOH	Na2SO4	Na2CO3	NH4Cl	Pb(NO3)2
HCl	AgCl↓	—	×	—	—	CO2	—	PbCl2↓
NaOH	Ag2O↓	—	—	×	—	—	NH3↑	Pb(OH)2↓
Na2SO4	Может выпасть Ag2SO4↓	BaSO4↓	—	—	×	—	—	PbSO4↓
Na2CO3	Ag2O↓	BaCO3↓	CO2↑	—	—	×	NH3↑	Pb(OH)2↓
NH4Cl	AgCl↓	—	—	NH3↑	—	NH3↑	×	PbCl2↓
Pb(NO3)2	—	PbCl2↓	PbCl2↓	Pb(OH)2↓	PbSO4↓	PbCO3→ Pb(OH)2↓	PbCl2↓	×
BaCl2	AgCl↓	×	—	—	BaSO4↓	BaCO3↓	—	PbCl2↓
AgNO3	×	AgCl↓	AgCl↓	Ag2O↓	Ag2SO4↓	Ag2O↓	AgCl↓	—

12. В пустую пробирку наливают один из раство­ров и приливают каплю другого.

Случай первый: образовался осадок и сразу растворился, или вовсе не образовался:

6NаОН + Аl₂(SO₄)₃→3Nа₂SO₄ + 2Аl(ОН)₃↓;

А1(ОН)₃ + NаОН (избыток) + 2Н₂O → Na[Al(OH)₄(H₂O)₂].

Значит, раствор (1) — NаОН, раствор (2)— А1₂(SO₄)

Случай второй: осадок образовался и не рас­творился. Тогда, наоборот, раствор (1) - А1₂(SO₄)₃, а раствор (2) —NаОН.

13. По цвету определяют KМnO₄ (розово-фиоле­товый) и бромную воду (желтая или красно-бурая).

Раствор брома в воде определится сразу при взаимодействии с Nа₂S:

Nа₂S+Вr₂→2NаВr+S↓ (белый или светло-желтый осадок).

Раствор КМnO₄ обесцвечивается Nа₂S и толуолом при кипячении:

2KMnO₄ + 3Na₂S + 4H₂O → 2MnO₂↓+ 3S↓+ 2KOH + 6NaOH;

[O]

C₆H₆CH₃ → C₆H₆COOH.

Оставшееся вещество — бензол.

14. Прибавим последовательно сульфат меди и избыток гидроксида натрия ко всем веществам. С гексеном-1, ацетатом натрия, 1,2-дихлорэтаном ре­акция идти не будет, но в водном растворе ацетата натрия сульфат меди растворится. В пробирке с бутаналем при нагревании выпадает красный осадок оксида меди(1). В пробирках с глицерином и глюко­зой получится темно-синий раствор. При нагревании раствора глюкозы с добавленными реагентами вы­падает оксид меди(1). Оставшиеся вещества, не сме­шивающиеся друг с другом, можно различить по плотности: гексен-1 имеет наименьшую плотность, а 1,2-дихлорэтан — наибольшую.