Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства гидросульфита натрия NaHSO₃. Это кислая соль слабой сернистой кислоты (H₂SO₃). В растворе она содержит ионы Na⁺ и HSO₃⁻.

1. Поиск вещества X (выделение газа):
Газ при взаимодействии с гидросульфитами выделяется в том случае, если к ним добавляют более сильную кислоту. Сильная кислота вытесняет слабую сернистую кислоту, которая тут же разлагается на сернистый газ (SO₂) и воду.
Из предложенного списка сильной кислотой является иодоводород (HI), находящийся в растворе (иодоводородная кислота).
Уравнение реакции:
NaHSO₃ + HI → NaI + SO₂↑ + H₂O
В ионном виде:
HSO₃⁻ + H⁺ → SO₂↑ + H₂O
Следовательно, вещество X — это иодоводород (1).

2. Поиск вещества Y (выпадение осадка):
Гидросульфит-ион HSO₃⁻ проявляет амфотерные свойства: он может как отдавать протон, так и принимать его. При добавлении щелочи (растворимого основания) кислая соль превращается в среднюю соль — сульфит (SO₃²⁻).
Рассмотрим предложенные варианты:
- Гидроксид натрия (2): NaHSO₃ + NaOH → Na₂SO₃ + H₂O. Сульфит натрия растворим, осадка нет.
- Сульфат бария (3): это нерастворимая соль, она не будет реагировать с раствором гидросульфита натрия.
- Гидроксид кальция (4): это щелочь. При взаимодействии с гидросульфитом натрия образуются ионы сульфита, которые с ионами кальция дают нерастворимый осадок сульфита кальция.
Уравнение реакции:
NaHSO₃ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + NaOH + H₂O (при избытке щелочи)
или 2NaHSO₃ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + Na₂SO₃ + 2H₂O
В обоих случаях наблюдается выпадение белого осадка CaSO₃.
Следовательно, вещество Y — это гидроксид кальция (4).

3. Проверка остальных вариантов:
Фосфат калия (5) — соль, образованная сильным основанием и кислотой средней силы. При смешивании с NaHSO₃ видимых признаков реакции (газа или осадка) не наблюдается.

Ответ: X — 1, Y — 4.

Источник: ФИПИ