Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ. На характер среды влияет способность солей к гидролизу или сила кислоты.

Проанализируем каждое вещество из списка:

1. Na₂SO₄ (сульфат натрия) — это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (H₂SO₄). Такие соли не подвергаются гидролизу. Среда раствора нейтральная, pH ≈ 7.
2. Fe(NO₃)₂ (нитрат железа(II)) — это соль, образованная слабым основанием (Fe(OH)₂) и сильной кислотой (HNO₃). Гидролиз протекает по катиону:
   Fe²⁺ + H₂O ⇄ FeOH⁺ + H⁺
   В растворе накапливаются ионы водорода, поэтому среда слабокислая, pH < 7.
3. K₂SO₃ (сульфит калия) — это соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H₂SO₃). Гидролиз протекает по аниону:
   SO₃²⁻ + H₂O ⇄ HSO₃⁻ + OH⁻
   В растворе накапливаются гидроксид-ионы, поэтому среда слабощелочная, pH > 7.
4. HClO₃ (хлорноватая кислота) — это сильная одноосновная кислота. В водном растворе она практически полностью диссоциирует:
   HClO₃ → H⁺ + ClO₃⁻
   Концентрация ионов водорода здесь будет значительно выше, чем в растворе соли, гидролизующейся по катиону. Среда сильнокислая, pH ≈ 1–2.

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого низкого к самому высокому, то есть от сильнокислой среды к щелочной):

• Самый низкий pH у сильной кислоты: 4 (HClO₃);
• Затем идет соль со слабокислой средой: 2 (Fe(NO₃)₂);
• Затем соль с нейтральной средой: 1 (Na₂SO₄);
• Самый высокий pH у соли со слабощелочной средой: 3 (K₂SO₃).

Последовательность цифр: 4, 2, 1, 3.

Ответ: 4213

Источник: ФИПИ