Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

Шаг 1. Превращение P₂O₅ → H₃PO₄ (поиск вещества X).
Оксид фосфора(V) P₂O₅ является типичным кислотным оксидом. При взаимодействии с водой он образует фосфорную (ортофосфорную) кислоту. Эта реакция протекает особенно активно при нагревании или использовании избытка воды.
Уравнение реакции:
P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄
Следовательно, вещество X — это вода (H₂O), что соответствует варианту №1.

Шаг 2. Превращение H₃PO₄ → K₂HPO₄ (поиск вещества Y).
Фосфорная кислота H₃PO₄ — это трехосновная кислота, которая может образовывать как средние соли (фосфаты), так и кислые соли (гидрофосфаты и дигидрофосфаты).
Нам необходимо получить гидрофосфат калия K₂HPO₄. Это кислая соль, в которой замещены два атома водорода из трех.
Рассмотрим предложенные варианты для Y:
- KCl (2): Соли сильных кислот обычно не реагируют с фосфорной кислотой с образованием гидрофосфатов, так как HCl — более сильная кислота.
- H₂ (3): Водород не реагирует с кислотами с образованием солей.
- KH₂PO₄ (4): Это дигидрофосфат, его добавление к кислоте не приведет к образованию гидрофосфата.
- K₂CO₃ (5): Карбонат калия — это соль слабой летучей кислоты. При взаимодействии с фосфорной кислотой происходит вытеснение углекислого газа и образование солей фосфорной кислоты. В зависимости от соотношения реагентов можно получить гидрофосфат.
Уравнение реакции:
H₃PO₄ + K₂CO₃ → K₂HPO₄ + CO₂↑ + H₂O
Следовательно, вещество Y — это карбонат калия (K₂CO₃), что соответствует варианту №5.

Ответ: А → 1, Б → 5.

Источник: ФИПИ