Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ. На характер среды влияет гидролиз солей или диссоциация щелочей и кислот. Напомним, что шкала pH имеет значения от 0 до 14: чем меньше pH, тем выше кислотность; чем больше pH, тем выше щелочность (pH = 7 — нейтральная среда).

Разберем каждое вещество по порядку:

1. Перманганат натрия (NaMnO₄). Это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной марганцовой кислотой (HMnO₄). Такие соли не подвергаются гидролизу. Среда раствора практически нейтральная, pH ≈ 7.
2. Иодид железа(II) (FeI₂). Это соль, образованная слабым основанием (Fe(OH)₂) и сильной кислотой (HI). Гидролиз протекает по катиону:
   Fe²⁺ + H₂O ⇄ FeOH⁺ + H⁺
   Накопление ионов водорода H⁺ делает среду слабокислой, pH < 7.
3. Гидрокарбонат калия (KHCO₃). Это кислая соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой угольной кислотой (H₂CO₃). В растворе протекают два процесса: диссоциация гидрокарбонат-иона и его гидролиз. Для гидрокарбонат-иона процесс гидролиза (HCO₃⁻ + H₂O ⇄ H₂CO₃ + OH⁻) преобладает над диссоциацией. Среда раствора слабощелочная, pH > 7 (обычно около 8–9).
4. Гидроксид стронция (Sr(OH)₂). Это сильное основание (щелочь). В водном растворе полностью диссоциирует с образованием большого количества гидроксид-ионов:
   Sr(OH)₂ → Sr²⁺ + 2OH⁻
   Среда раствора сильнощелочная, pH ≫ 7 (ближе к 13–14).

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):

• Самый низкий pH у иодида железа(II) (слабокислая среда) — №2.
• Затем идет перманганат натрия (нейтральная среда) — №1.
• Далее гидрокарбонат калия (слабощелочная среда) — №3.
• Самый высокий pH у гидроксида стронция (сильнощелочная среда) — №4.

Последовательность цифр: 2, 1, 3, 4.

Ответ: 2134

Источник: ФИПИ