Задание №6 — Теоретические основы химии
Даны две пробирки с соляной кислотой. В первую пробирку добавили нерастворимое в воде вещество Х. В результате добавленное вещество полностью растворилось, выделения газа при этом не наблюдалось.
Во вторую пробирку добавили раствор соли Y. В этой пробирке произошла реакция, которую описывает сокращённое ионное уравнение
H+ + F– = HF
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые участвовали в описанных реакциях.
| 1) | фторид калия |
| 2) | фторид серебра |
| 3) | оксид кремния |
| 4) | оксид цинка |
| 5) | карбонат кальция |
Правильный ответ
41
Пояснение
Решение.
Разберем условия задачи по порядку для каждой пробирки.
1. Поиск вещества Х (первая пробирка):
По условию, вещество Х не растворяется в воде, но полностью растворяется в соляной кислоте (HCl) без выделения газа. Рассмотрим предложенный список:
1) Фторид калия (KF) — хорошо растворим в воде (не подходит).
2) Фторид серебра (AgF) — хорошо растворим в воде (не подходит).
3) Оксид кремния (SiO2) — не растворяется в воде и не реагирует с соляной кислотой (не подходит).
4) Оксид цинка (ZnO) — не растворяется в воде (амфотерный оксид), но легко реагирует с соляной кислотой с образованием растворимой соли. При этом газ не выделяется:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Это полностью соответствует условию. Вещество Х — оксид цинка (4).
5) Карбонат кальция (CaCO3) — не растворяется в воде, реагирует с HCl, но реакция сопровождается выделением углекислого газа (не подходит).
2. Поиск вещества Y (вторая пробирка):
Во вторую пробирку добавили раствор соли Y. Произошла реакция, сокращенное ионное уравнение которой: H+ + F− → HF. Это означает, что в растворе должны были присутствовать свободные ионы фтора (F−), которые связались с ионами водорода из соляной кислоты в молекулу слабой плавиковой кислоты (HF).
Чтобы в растворе были свободные ионы F−, соль Y должна быть растворимой.
1) Фторид калия (KF) — растворимая соль. В растворе диссоциирует: KF → K+ + F−. При добавлении к соляной кислоте происходит реакция:
Молекулярное уравнение: KF + HCl → KCl + HF
Полное ионное уравнение: K+ + F− + H+ + Cl− → K+ + Cl− + HF
Сокращенное ионное уравнение: H+ + F− → HF
Это полностью соответствует условию. Вещество Y — фторид калия (1).
2) Фторид серебра (AgF) — хотя соль растворима, при добавлении к соляной кислоте ионы серебра Ag+ мгновенно свяжутся с хлорид-ионами Cl− из кислоты, образуя белый творожистый осадок AgCl↓. Сокращенное уравнение было бы иным. Поэтому этот вариант не является приоритетным по сравнению с KF.
Таким образом, вещество X — оксид цинка (4), вещество Y — фторид калия (1).
Ответ: А → 4, Б → 1.
Источник: ФИПИ