Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем условия образования осадков при взаимодействии предложенных веществ.

1. Определим вещество X.
По условию, вещество X находится в растворе. Сразу исключаем карбонат кальция CaCO₃ (пункт 1), так как это практически нерастворимое в воде вещество.
Вещество X должно давать белый осадок при добавлении раствора хлорида магния MgCl₂. Рассмотрим оставшиеся варианты:
- С NaNO₃ (пункт 4) реакция не идет, так как все нитраты и соли натрия растворимы.
- С K₃PO₄ (пункт 2) образуется белый осадок фосфата магния: 3MgCl₂ + 2K₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂↓ + 6KCl.
- С гидроксидами (LiOH или NaOH) образуется белый студенистый осадок гидроксида магния: MgCl₂ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂↓ + 2Cl⁻.

2. Выберем между гидроксидами и фосфатом для вещества X.
В условии сказано, что во вторую пробирку с веществом X добавили раствор соли Y, и также выпал белый осадок.
Если X — это LiOH (пункт 3), то при добавлении соли Y = K₃PO₄ (пункт 2) произойдет реакция обмена, в результате которой образуется малорастворимый фосфат лития Li₃PO₄ (белый осадок):
3LiOH + K₃PO₄ → Li₃PO₄↓ + 3KOH.
Эта комбинация (X — гидроксид лития, Y — фосфат калия) полностью соответствует условию задачи.

3. Проверим другие варианты.
Если бы X был NaOH (пункт 5), то при добавлении любой соли из списка (например, K₃PO₄ или NaNO₃) осадок бы не образовался, так как все соли натрия и калия растворимы.
Если бы X был K₃PO₄ (пункт 2), то для выпадения осадка во второй пробирке соль Y должна была бы содержать катион, дающий осадок с фосфат-ионом. Из списка солей осталась только NaNO₃, но она не дает осадка с фосфатом калия.

Таким образом, вещество X — это LiOH (3), а соль Y — это K₃PO₄ (2).

Уравнения реакций:
1) MgCl₂ + 2LiOH → Mg(OH)₂↓ (белый осадок) + 2LiCl
2) 3LiOH + K₃PO₄ → Li₃PO₄↓ (белый осадок) + 3KOH

Ответ: X — 3, Y — 2.

Источник: ФИПИ