Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения данного задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ. Характер среды зависит от того, подвергается ли соль гидролизу, или же вещество является сильной кислотой/основанием. Напомним шкалу pH: чем меньше 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 из списка:

1) NaClO₄ (перхлорат натрия). Эта соль образована сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (HClO₄). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, не подвергаются гидролизу. Среда раствора практически нейтральная, pH ≈ 7.

2) Ba(OH)₂ (гидроксид бария). Это сильное основание (щёлочь). В водном растворе оно полностью диссоциирует с образованием большого количества гидроксид-ионов OH⁻. Среда сильнощелочная, pH >> 7 (обычно в районе 13–14 для молярных растворов).

3) FeCl₃ (хлорид железа(III)). Эта соль образована слабым основанием (Fe(OH)₃) и сильной кислотой (HCl). Гидролиз протекает по катиону:
Fe³⁺ + H₂O ⇄ FeOH²⁺ + H⁺
В результате накопления ионов водорода H⁺ среда становится кислой, pH < 7.

4) K₂SO₃ (сульфит калия). Эта соль образована сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H₂SO₃). Гидролиз протекает по аниону:
SO₃²⁻ + H₂O ⇄ HSO₃⁻ + OH⁻
В результате накопления гидроксид-ионов OH⁻ среда становится слабощелочной, pH > 7.

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):
- Самое низкое pH у кислого раствора соли FeCl₃ (3);
- Далее идет нейтральный раствор соли NaClO₄ (1);
- Затем идет слабощелочной раствор соли K₂SO₃ (4);
- Самое высокое pH у раствора сильного основания Ba(OH)₂ (2).

Последовательность номеров: 3, 1, 4, 2.

Ответ: 3142

Источник: ФИПИ