Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо определить характер среды водного раствора каждого из предложенных веществ. Характер среды зависит от того, подвергается ли соль гидролизу, или является ли вещество щелочью/кислотой. Напомним шкалу pH: чем ниже значение pH (от 0 до 7), тем более кислая среда; pH = 7 соответствует нейтральной среде; чем выше значение pH (от 7 до 14), тем более щелочная среда.

Проанализируем каждое вещество:

1. Na₂S (сульфид натрия). Это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H₂S). Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
   S²⁻ + H₂O ⇄ HS⁻ + OH⁻
   Накопление гидроксид-ионов (OH⁻) создает щелочную среду (pH > 7). Поскольку сероводородная кислота очень слабая, среда будет сильнощелочной, но слабее, чем у чистой щелочи.
2. LiOH (гидроксид лития). Это типичное сильное основание — щелочь. В растворе оно полностью диссоциирует с образованием большого количества гидроксид-ионов:
   LiOH → Li⁺ + OH⁻
   Это создает сильнощелочную среду. Значение pH здесь будет максимальным среди всех предложенных веществ (pH ≈ 13–14).
3. KI (иодид калия). Это соль, образованная сильным основанием (KOH) и сильной кислотой (HI). Такие соли не подвергаются гидролизу. Среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).
4. Al₂(SO₄)₃ (сульфат алюминия). Это соль, образованная слабым основанием (Al(OH)₃) и сильной кислотой (H₂SO₄). Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
   Al³⁺ + H₂O ⇄ AlOH²⁺ + H⁺
   Накопление ионов водорода (H⁺) создает кислую среду (pH < 7).

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

• Самое низкое pH у кислой среды: 4) Al₂(SO₄)₃
• Далее идет нейтральная среда: 3) KI
• Затем щелочная среда (соль): 1) Na₂S
• Самое высокое pH у щелочи: 2) LiOH

Последовательность цифр: 4, 3, 1, 2.

Ответ: 4312

Источник: ФИПИ