Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задания 21 необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и распределить их в порядке возрастания значения pH (от самого низкого к самому высокому).

Проанализируем каждое вещество:

1. H₂SO₄ (серная кислота) — это сильная двухосновная кислота. В водном растворе она полностью диссоциирует с образованием большого количества ионов водорода H⁺. Среда сильнокислая, pH значительно меньше 7 (ближе к 0–1). Это самое низкое значение pH в данном списке.
2. Na₂S (сульфид натрия) — 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 больше 7. Это самое высокое значение pH в данном списке.
3. AlCl₃ (хлорид алюминия) — соль, образованная слабым основанием (Al(OH)₃) и сильной кислотой (HCl). Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
   Al³⁺ + H₂O ⇄ AlOH²⁺ + H⁺
   Накопление ионов водорода H⁺ создает слабокислую среду. pH меньше 7, но выше, чем у сильной кислоты.
4. CaCl₂ (хлорид кальция) — соль, образованная сильным основанием (Ca(OH)₂) и сильной кислотой (HCl). Такая соль гидролизу не подвергается. Среда раствора практически нейтральная, pH близок к 7.

Теперь расположим вещества в порядке возрастания pH (от кислой среды к щелочной):

• Сильнокислая среда: H₂SO₄ (1)
• Слабокислая среда: AlCl₃ (3)
• Нейтральная среда: CaCl₂ (4)
• Щелочная среда: Na₂S (2)

Последовательность номеров: 1, 3, 4, 2.

Ответ: 1342

Источник: ФИПИ