Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и оценить значение водородного показателя pH. Напомним, что pH < 7 соответствует кислотной среде, pH = 7 — нейтральной, а pH > 7 — щелочной. Чем сильнее кислота, тем ниже pH; чем сильнее основание, тем выше pH.

Проанализируем каждое вещество:

1) KCl (хлорид калия) — это соль, образованная сильным основанием (KOH) и сильной кислотой (HCl). Такие соли не подвергаются гидролизу. Среда раствора практически нейтральная, pH ≈ 7.

2) CrCl₂ (хлорид хрома(II)) — это соль, образованная слабым основанием (Cr(OH)₂) и сильной кислотой (HCl). Соль гидролизуется по катиону:
Cr²⁺ + H₂O ⇄ CrOH⁺ + H⁺
В результате гидролиза в растворе накапливаются ионы водорода, среда становится слабокислой, pH < 7 (обычно в диапазоне 3–5).

3) HI (йодоводородная кислота) — это сильная кислота. В водном растворе она полностью диссоциирует:
HI → H⁺ + I⁻
Концентрация ионов водорода здесь будет максимальной среди всех предложенных веществ, среда сильнокислая, pH очень низкий (pH ≈ 1–2).

4) K₂S (сульфид калия) — это соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H₂S). Соль гидролизуется по аниону:
S²⁻ + H₂O ⇄ HS⁻ + OH⁻
В результате гидролиза в растворе накапливаются гидроксид-ионы, среда становится щелочной, pH > 7.

Теперь расположим вещества в порядке возрастания pH (от самого кислого к самому щелочному):
- Самый низкий pH у сильной кислоты: HI (3);
- Затем идет слабокислая среда за счет гидролиза соли: CrCl₂ (2);
- Далее нейтральная среда: KCl (1);
- Самый высокий pH у соли со щелочной средой: K₂S (4).

Последовательность номеров: 3, 2, 1, 4.

Ответ: 3214

Источник: ФИПИ