Задание №6 — Теоретические основы химии
Даны две пробирки с раствором серной кислоты. В первую пробирку добавили нерастворимое в воде вещество Х, в результате наблюдали растворение вещества Xбез выделения газа. Во вторую пробирку добавили раствор соли Y. В этой пробирке произошла реакция, которую описывает сокращённое ионное уравнение:
H+ + NO2– = HNO2
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые участвовали
в описанных реакциях.
| 1) | оксид цинка |
| 2) | магний |
| 3) | нитрит бария |
| 4) | серебро |
| 5) | нитрит калия |
Правильный ответ
15
Пояснение
Решение.
Разберем условия задачи по порядку для каждого вещества.
1. Поиск вещества Х:
По условию, вещество Х — это нерастворимое в воде вещество, которое растворяется в серной кислоте (H2SO4) без выделения газа. Рассмотрим предложенный список:
1) Оксид цинка (ZnO) — это амфотерный оксид, он не растворяется в воде, но легко реагирует с кислотами с образованием соли и воды: ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O. Газ при этом не выделяется. Это вещество подходит под описание Х.
2) Магний (Mg) — это металл. При реакции с разбавленной серной кислотой выделяется газ водород: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑. Не подходит.
3) Нитрит бария (Ba(NO2)2) — это соль, хорошо растворимая в воде. Не подходит под условие «нерастворимое вещество».
4) Серебро (Ag) — малоактивный металл, он не реагирует с раствором серной кислоты. Не подходит.
5) Нитрит калия (KNO2) — растворимая соль. Не подходит.
Следовательно, вещество X — оксид цинка (1).
2. Поиск вещества Y:
По условию, во вторую пробирку добавили раствор соли Y. Произошла реакция, описываемая сокращенным ионным уравнением: H+ + NO2− → HNO2. Это уравнение показывает взаимодействие сильной кислоты (источник ионов H+) с растворимым нитритом (источник ионов NO2−) с образованием слабой азотистой кислоты.
Рассмотрим варианты солей:
3) Нитрит бария (Ba(NO2)2). При добавлении к серной кислоте ионы бария Ba2+ встретятся с сульфат-ионами SO42−, что приведет к выпадению осадка сульфата бария: Ba(NO2)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HNO2. Сокращенное ионное уравнение такой реакции будет включать образование осадка: Ba2+ + 2NO2− + 2H+ + SO42− → BaSO4↓ + 2HNO2. Это не соответствует заданному уравнению.
5) Нитрит калия (KNO2). Это хорошо растворимая соль. При реакции с серной кислотой образуется сульфат калия (растворим) и азотистая кислота: 2KNO2 + H2SO4 → K2SO4 + 2HNO2. В ионном виде: 2K+ + 2NO2− + 2H+ + SO42− → 2K+ + SO42− + 2HNO2. После сокращения одинаковых ионов (K+ и SO42−) получаем: H+ + NO2− → HNO2. Это полностью соответствует условию.
Следовательно, вещество Y — нитрит калия (5).
Ответ: Х — 1 (оксид цинка), Y — 5 (нитрит калия).
Источник: ФИПИ