Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем свойства сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃ и предложенных реагентов.

1. Поиск вещества X:
По условию, при добавлении раствора X к раствору сульфата алюминия образуются нерастворимый гидроксид и растворимая соль. Нерастворимым гидроксидом в данном случае может быть только гидроксид алюминия Al(OH)₃↓.
Рассмотрим варианты:
1) Гидроксид магния Mg(OH)₂ — нерастворимое основание, реакция с солями в растворе не идет.
2) Гидроксид бария Ba(OH)₂ — при реакции с сульфатом алюминия образуется осадок Al(OH)₃, но сульфат бария BaSO₄ тоже выпадает в осадок. Это противоречит условию о «растворимой соли».
3) Гидроксид калия KOH — это щелочь. При добавлении раствора KOH (в недостатке или эквимолярном количестве) к сульфату алюминия выпадает осадок Al(OH)₃ и образуется растворимая соль K₂SO₄. Это полностью соответствует условию.
Уравнение реакции:
Al₂(SO₄)₃ + 6KOH → 2Al(OH)₃↓ + 3K₂SO₄
Следовательно, вещество X — гидроксид калия (3).

2. Поиск вещества Y:
По условию, при добавлении раствора Y к раствору сульфата алюминия образуются две соли, одна из которых выпадает в осадок.
Рассмотрим оставшиеся варианты:
4) Фосфат натрия Na₃PO₄ — при смешивании растворов происходит реакция ионного обмена. Образуется нерастворимый фосфат алюминия AlPO₄↓ и растворимая соль сульфат натрия Na₂SO₄. Это соответствует условию (две соли, одна в осадке).
Уравнение реакции:
Al₂(SO₄)₃ + 2Na₃PO₄ → 2AlPO₄↓ + 3Na₂SO₄
5) Ацетат аммония CH₃COONH₄ — реакция обмена с сульфатом алюминия в обычных условиях не приводит к образованию осадка, так как все возможные продукты (ацетат алюминия и сульфат аммония) растворимы (хотя возможен взаимный гидролиз при нагревании, он дает гидроксид, а не соль в осадке).
Следовательно, вещество Y — фосфат натрия (4).

Ответ: X — 3, Y — 4.

Источник: ФИПИ