Задание №21 — Теоретические основы химии
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
| 1) | K2SO3 |
| 2) | ZnSO4 |
| 3) | Ba(NO3)2 |
| 4) | Ca(OH)2 |
Для выполнения задания 21 используйте следующие справочные данные.
Концентрация (молярная, моль/л) показывает отношение количества растворённого вещества (n) к объёму раствора (V).
pH(«пэаш») водородный показатель; величина, которая отражает концентрацию ионов водорода в растворе и используется для характеристики кислотности среды.
Правильный ответ
2314
Пояснение
Решение.
Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ. Характер среды зависит от того, подвергается ли соль гидролизу, или является ли вещество кислотой/щелочью. Напомним, что шкала pH имеет значения от 0 до 14: чем меньше pH, тем выше кислотность; pH = 7 соответствует нейтральной среде; чем выше pH, тем выше щелочность.
Проанализируем каждое вещество из списка:
1) K2SO3 (сульфит калия). Это соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H2SO3). Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
SO32− + H2O ⇄ HSO3− + OH−
Накопление гидроксид-ионов (OH−) делает среду слабощелочной (pH > 7).
2) ZnSO4 (сульфат цинка). Это соль, образованная слабым основанием (Zn(OH)2) и сильной кислотой (H2SO4). Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
Zn2+ + H2O ⇄ ZnOH+ + H+
Накопление ионов водорода (H+) делает среду слабокислой (pH < 7).
3) Ba(NO3)2 (нитрат бария). Это соль, образованная сильным основанием (Ba(OH)2) и сильной кислотой (HNO3). Такая соль гидролизу не подвергается, поэтому среда раствора практически нейтральная (pH ≈ 7).
4) Ca(OH)2 (гидроксид кальция). Это сильное основание (щелочь). В водном растворе оно полностью диссоциирует с образованием большого количества гидроксид-ионов:
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH−
Среда раствора сильнощелочная (pH >> 7, значительно выше, чем у сульфита калия).
Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):
1. Слабокислая среда: ZnSO4 (номер 2)
2. Нейтральная среда: Ba(NO3)2 (номер 3)
3. Слабощелочная среда: K2SO3 (номер 1)
4. Сильнощелочная среда: Ca(OH)2 (номер 4)
Последовательность номеров: 2, 3, 1, 4.
Ответ: 2314
Источник: ФИПИ