Задание №6 — Теоретические основы химии
Даны две пробирки с растворами веществ X и Y. В пробирку с раствором вещества X добавили избыток раствора гидроксида натрия и в результате реакции наблюдали образование осадка. В другую пробирку с раствором вещества Y также добавили раствор гидроксида натрия. В результате реакции наблюдали сначала образование осадка, а затем его растворение.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
| 1) | сульфат магния |
| 2) | гидроксид цинка |
| 3) | фтороводород |
| 4) | бромид алюминия |
| 5) | силикат калия |
Правильный ответ
14
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи проанализируем взаимодействие каждого из предложенных веществ с гидроксидом натрия (NaOH).
1) Сульфат магния (MgSO4). При добавлении гидроксида натрия к раствору сульфата магния происходит реакция ионного обмена:
MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + Na2SO4
Образуется белый нерастворимый осадок гидроксида магния. Поскольку гидроксид магния не обладает амфотерными свойствами, он не растворяется в избытке щелочи. Это соответствует описанию для вещества X.
2) Гидроксид цинка (Zn(OH)2). Это вещество само по себе является нерастворимым осадком. По условию же в пробирках изначально находились растворы веществ X и Y. Следовательно, гидроксид цинка не подходит.
3) Фтороводород (HF). В растворе это слабая плавиковая кислота. При добавлении NaOH происходит реакция нейтрализации:
HF + NaOH → NaF + H2O
Никаких видимых признаков (выпадения осадка) не наблюдается.
4) Бромид алюминия (AlBr3). Это растворимая соль. При постепенном добавлении гидроксида натрия сначала выпадает осадок амфотерного гидроксида алюминия:
AlBr3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaBr
При дальнейшем добавлении избытка щелочи амфотерный гидроксид вступает в реакцию с образованием растворимого комплексного соединения:
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Таким образом, мы наблюдаем сначала образование осадка, а затем его растворение. Это соответствует описанию для вещества Y.
5) Силикат калия (K2SiO3). Это соль, образованная сильной щелочью и очень слабой кислотой. При добавлении NaOH (сильного основания) химическая реакция с видимыми признаками не протекает, так как оба вещества содержат общие ионы или не образуют осадка/газа друг с другом.
Анализ результатов:
Для вещества X подходит вариант 1 (сульфат магния), так как образуется устойчивый к избытку щелочи осадок.
Для вещества Y подходит вариант 4 (бромид алюминия), так как образуется амфотерный осадок, растворяющийся в избытке щелочи.
Ответ: А — 1, Б — 4.
Источник: ФИПИ