Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

Шаг 1. Превращение X: H₃PO₄ → K₃PO₄
В этой реакции нам нужно превратить ортофосфорную кислоту в её среднюю соль — ортофосфат калия. Для этого необходимо добавить реагент, содержащий калий, который может вступить в реакцию с кислотой.

• Вариант 2: K₂O (оксид калия). Это основной оксид. При взаимодействии с кислотами основные оксиды образуют соль и воду. Реакция протекает активно:
  2H₃PO₄ + 3K₂O → 2K₃PO₄ + 3H₂O.
  Этот вариант идеально подходит. Вещество X — это K₂O (номер 2).
• Вариант 4: K₂SO₄ (сульфат калия). Соли реагируют с кислотами только в том случае, если образуется осадок или газ. В системе H₃PO₄ + K₂SO₄ признаков реакции нет, так как все возможные продукты растворимы, а серная кислота сильнее фосфорной.

Шаг 2. Превращение Y: K₃PO₄ → K₂HPO₄
В этой реакции происходит превращение средней соли (ортофосфата) в кислую соль (гидроортофосфат). Чтобы получить кислую соль из средней, нужно добавить избыток соответствующей кислоты.

• Вариант 1: H₃PO₄ (ортофосфорная кислота). При добавлении кислоты к средней соли происходит процесс «подчисления», в результате которого образуется кислая соль:
  2K₃PO₄ + H₃PO₄ → 3K₂HPO₄.
  Этот вариант подходит. Вещество Y — это H₃PO₄ (номер 1).
• Вариант 3: H₂SiO₃ (кремниевая кислота). Это очень слабая и нерастворимая кислота, она не сможет вытеснить фосфорную кислоту из её соли или перевести среднюю соль в кислую.
• Вариант 5: P₂O₃ (оксид фосфора(III)). Это кислотный оксид, соответствующий фосфористой кислоте (H₃PO₃), а не ортофосфорной. Его использование приведет к образованию других соединений.

Таким образом, вещество X — оксид калия (2), а вещество Y — ортофосфорная кислота (1).

Ответ: А → 2, Б → 1.

Источник: ФИПИ