Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем химические свойства аммиака (NH₃) и его взаимодействие с предложенными веществами.

Аммиак — это газ, который при растворении в воде образует слабое основание — гидрат аммиака (NH₃ * H₂O). В растворе он диссоциирует с образованием гидроксид-ионов: NH₃ + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻. Следовательно, в реакциях ионного обмена аммиак ведет себя как источник гидроксид-ионов.

1. Поиск вещества X (образование белого осадка):
Рассмотрим предложенные варианты:
1) Бромид натрия (NaBr) — соли щелочных металлов не реагируют с водным раствором аммиака.
2) Сульфит калия (K₂SO₃) — реакция не идет.
3) Карбонат аммония ((NH₄)₂CO₃) — реакция не идет, так как это соль того же основания.
4) Серная кислота (H₂SO₄) — происходит реакция нейтрализации, но осадок не образуется.
5) Иодид алюминия (AlI₃) — это растворимая соль алюминия. При добавлении аммиака ионы алюминия Al³⁺ взаимодействуют с гидроксид-ионами, образующимися при растворении аммиака. В результате выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия:
AlI₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄I
Следовательно, вещество X — это иодид алюминия (5).

2. Поиск вещества Y (реакция без видимых признаков):
Нам нужно найти вещество, которое вступает в химическую реакцию с аммиаком, но при этом не образуется осадка, газа или изменения цвета раствора.
4) Серная кислота (H₂SO₄) — это сильная двухосновная кислота. Аммиак, обладая основными свойствами, вступает с ней в реакцию нейтрализации с образованием растворимых солей (сульфата или гидросульфата аммония):
2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄
NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄
Поскольку и реагенты (в растворе), и продукты реакции бесцветны и хорошо растворимы в воде, видимых признаков (выпадения осадка или выделения газа) наблюдаться не будет. Это полностью соответствует условию задачи.
Следовательно, вещество Y — это серная кислота (4).

Ответ: X — 5, Y — 4.

Источник: ФИПИ