Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Разберем условия задачи по порядку для каждой пробирки.

1. Поиск вещества X (первая пробирка):
В пробирке находится раствор гидроксида лития (LiOH) — это сильное основание (щелочь). Нам нужно выбрать нерастворимое в воде вещество, которое растворится в щелочи.
- Оксид магния (MgO) — основной оксид, со щелочами не реагирует.
- Карбонат кальция (CaCO₃) — нерастворимая соль, со щелочами не взаимодействует.
- Оксид цинка (ZnO) — это амфотерный оксид. Амфотерные оксиды не растворяются в воде, но способны растворяться в растворах щелочей с образованием комплексных солей.
Уравнение реакции:
ZnO + 2LiOH + H₂O → Li₂[Zn(OH)₄]
Следовательно, вещество X — оксид цинка (номер 4).

2. Поиск вещества Y (вторая пробирка):
Во вторую пробирку с LiOH добавили раствор вещества Y. Произошла реакция, описываемая сокращенным ионным уравнением:
NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O
Это уравнение описывает взаимодействие растворимой соли аммония со щелочью, в результате которого выделяется аммиак и образуется вода. В перечне есть два вещества, содержащих ион аммония:
- Нитрат аммония (NH₄NO₃) — хорошо растворимая соль.
- Гидрофосфат аммония ((NH₄)₂HPO₄) — также растворимая соль.
Однако, если мы возьмем гидрофосфат аммония, то в ионном уравнении помимо ионов аммония обязательно будут участвовать гидрофосфат-ионы (HPO₄²⁻), которые прореагируют с OH⁻ до фосфат-ионов (PO₄³⁻) и воды. Это изменит вид сокращенного ионного уравнения.
Для нитрата аммония реакция выглядит так:
Молекулярное уравнение: NH₄NO₃ + LiOH → LiNO₃ + NH₃↑ + H₂O
Полное ионное: NH₄⁺ + NO₃⁻ + Li⁺ + OH⁻ → Li⁺ + NO₃⁻ + NH₃↑ + H₂O
Сокращенное ионное: NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O
Это полностью соответствует условию задачи. Следовательно, вещество Y — нитрат аммония (номер 1).

Ответ: X — 4, Y — 1.

Источник: ФИПИ