Задание №6 — Теоретические основы химии
Даны две пробирки с раствором вещества X. В одну из них добавили небольшое количество раствора гидроксида калия, при этом наблюдали образование белого осадка. В другую пробирку прилили раствор слабого электролита Y. При этом также наблюдали образование белого осадка.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
| 1) | сульфат алюминия |
| 2) | дигидрофосфат калия |
| 3) | хлорид железа(III) |
| 4) | фторид натрия |
| 5) | гидрат аммиака |
Правильный ответ
15
Пояснение
Решение.
Разберем условия задачи по порядку, чтобы определить вещества X и Y.
1. Определение вещества X.
По условию, при добавлении к раствору вещества X небольшого количества гидроксида калия (KOH) образуется белый осадок. Рассмотрим предложенные варианты:
1) Сульфат алюминия Al2(SO4)3. При взаимодействии с KOH (недостаток) выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия:
Al2(SO4)3 + 6KOH → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4
Al3+ + 3OH− → Al(OH)3↓ (белый осадок).
Этот вариант подходит.
2) Дигидрофосфат калия KH2PO4. При добавлении KOH происходит нейтрализация до гидрофосфата или фосфата калия, которые хорошо растворимы. Осадка нет.
3) Хлорид железа (III) FeCl3. При добавлении KOH выпадает бурый осадок Fe(OH)3. Не подходит по цвету.
4) Фторид натрия NaF. С KOH реакция не идет (нет признаков).
Следовательно, вещество X — сульфат алюминия (1).
2. Определение вещества Y.
К раствору сульфата алюминия (X) добавили раствор слабого электролита Y, и также выпал белый осадок. Рассмотрим оставшиеся варианты на роль слабого электролита:
5) Гидрат аммиака NH3 • H2O — это классический слабый электролит. При его добавлении к солям алюминия происходит осаждение гидроксида алюминия, так как аммиачная среда достаточно щелочная для выпадения осадка, но недостаточно сильная для его растворения (в отличие от избытка щелочи):
Al2(SO4)3 + 6(NH3 • H2O) → 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
Al3+ + 3NH3 • H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+
Образуется белый осадок Al(OH)3. Это полностью соответствует условию задачи.
Другие варианты (2, 3, 4) являются сильными электролитами (растворимые соли).
Таким образом, вещество X — сульфат алюминия (1), а вещество Y — гидрат аммиака (5).
Ответ: X — 1, Y — 5.
Источник: ФИПИ