Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать вещества X и Y, проанализируем сокращённое ионное уравнение: H⁺ + HCO₃⁻ → H₂O + CO₂↑.

Шаг 1. Анализируем ион HCO₃⁻.
Этот ион называется гидрокарбонат-ионом. В сокращённом ионном уравнении он записан в виде иона, а не целой молекулы. Это означает, что исходное вещество X должно быть растворимой солью (сильным электролитом), содержащей этот ион.

• 1) Угольная кислота (H₂CO₃) — слабый электролит, в ионных уравнениях пишется целиком, к тому же она крайне неустойчива.
• 4) Карбонат калия (K₂CO₃) — содержит карбонат-ион (CO₃²⁻), а не гидрокарбонат-ион.
• 5) Гидрокарбонат аммония (NH₄HCO₃) — это растворимая соль, которая в водном растворе полностью диссоциирует на ионы: NH₄HCO₃ → NH₄⁺ + HCO₃⁻. Это вещество идеально подходит на роль X.

Шаг 2. Анализируем ион H⁺.
Наличие свободного иона водорода H⁺ в левой части уравнения означает, что вещество Y должно быть сильной кислотой, которая полностью диссоциирует в водном растворе.

• 2) Фтороводородная кислота (HF) — является слабой кислотой, в ионных уравнениях она записывается в виде молекулы (HF), а не иона H⁺.
• 3) Бромоводородная кислота (HBr) — это сильная кислота, она полностью диссоциирует: HBr → H⁺ + Br⁻. Это вещество подходит на роль Y.

Шаг 3. Составим полное молекулярное и ионное уравнения для проверки.
Молекулярное уравнение:
NH₄HCO₃ + HBr → NH₄Br + H₂O + CO₂↑
Полное ионное уравнение:
NH₄⁺ + HCO₃⁻ + H⁺ + Br⁻ → NH₄⁺ + Br⁻ + H₂O + CO₂↑
Сокращаем одинаковые ионы (NH₄⁺ и Br⁻) в левой и правой частях и получаем искомое уравнение:
HCO₃⁻ + H⁺ → H₂O + CO₂↑

Таким образом, вещество X — гидрокарбонат аммония (5), вещество Y — бромоводородная кислота (3).

Ответ: А → 5, Б → 3.

Источник: ФИПИ