Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ, основываясь на их способности к гидролизу или диссоциации. Напомним, что pH уменьшается при переходе от щелочной среды к кислой (сильнощелочная > слабощелочная > нейтральная > слабокислая > сильнокислая).

Проанализируем каждое вещество:

1. KF (фторид калия) — соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (HF). Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
   F⁻ + H₂O ⇄ HF + OH⁻
   Накопление гидроксид-ионов обуславливает слабощелочную среду (pH > 7).
2. LiNO₃ (нитрат лития) — соль, образованная сильным основанием (LiOH) и сильной кислотой (HNO₃). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. Среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).
3. (NH₄)₂SO₄ (сульфат аммония) — соль, образованная слабым основанием (NH₃ • H₂O) и сильной кислотой (H₂SO₄). Соль подвергается гидролизу по катиону:
   NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ • H₂O + H⁺
   Накопление ионов водорода обуславливает слабокислую среду (pH < 7).
4. H₂SO₄ (серная кислота) — сильная двухосновная кислота. В растворе она полностью диссоциирует с образованием большого количества ионов водорода:
   H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
   Это создает сильнокислую среду (pH значительно меньше 7).

Теперь расположим вещества в порядке уменьшения значения pH (от самого высокого к самому низкому):

• Самый высокий pH у слабощелочного раствора: KF (1)
• Затем идет нейтральный раствор: LiNO₃ (2)
• Далее — слабокислый раствор: (NH₄)₂SO₄ (3)
• Самый низкий pH у сильной кислоты: H₂SO₄ (4)

Последовательность номеров: 1, 2, 3, 4.

Ответ: 1234

Источник: ФИПИ