Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения данного задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и оценить примерное значение водородного показателя (pH). Напомним, что шкала pH обычно варьируется от 0 до 14: чем меньше pH, тем выше кислотность; pH = 7 соответствует нейтральной среде; чем выше pH, тем выше щелочность.

Проанализируем каждое вещество:

1. K₂S (сульфид калия). Это соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H₂S). Такие соли подвергаются гидролизу по аниону:
   S²⁻ + H₂O ⇄ HS⁻ + OH⁻
   Накопление гидроксид-ионов (OH⁻) обуславливает щелочную среду (pH > 7).
2. NH₄NO₃ (нитрат аммония). Это соль, образованная слабым основанием (NH₃ • H₂O) и сильной кислотой (HNO₃). Гидролиз протекает по катиону:
   NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ • H₂O + H⁺
   Накопление ионов водорода (H⁺) обуславливает слабокислую среду (pH < 7, но обычно в районе 4–6).
3. HCl (хлороводородная кислота). Это сильная одноосновная кислота. В водном растворе она полностью диссоциирует:
   HCl → H⁺ + Cl⁻
   Это создает сильнокислую среду с очень низким значением pH (pH << 7, для стандартных концентраций около 0–1).
4. Na₂SO₄ (сульфат натрия). Это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (H₂SO₄). Такие соли не подвергаются гидролизу. Среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).

Теперь расположим вещества в порядке уменьшения значения pH (от самого высокого к самому низкому):

• Самое высокое pH у щелочного раствора: K₂S (1)
• Далее идет нейтральный раствор: Na₂SO₄ (4)
• Затем слабокислый раствор: NH₄NO₃ (2)
• Самое низкое pH у сильной кислоты: HCl (3)

Последовательность номеров: 1, 4, 2, 3.

Ответ: 1423

Источник: ФИПИ