Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Разберем условия задачи по порядку, чтобы определить вещества X и Y.

1. Определение вещества X.
По условию, X — это твердое вещество. При добавлении к нему воды и пропускании углекислого газа (CO₂) образуется прозрачный раствор. Это классический признак растворения нерастворимого карбоната при переходе в растворимый гидрокарбонат (кислую соль).
Рассмотрим варианты из списка:
1) Cu₂O — оксид меди(I), не реагирует с CO₂ и водой таким образом.
2) NaOH — гидроксид натрия, это растворимое вещество (щелочь), а в условии сказано, что к твердому веществу добавили воду и газ, подразумевая исходную неоднородность смеси.
3) BaCO₃ — карбонат бария. Это твердое белое вещество, нерастворимое в воде. При пропускании углекислого газа через суспензию карбоната бария происходит химическая реакция с образованием растворимого гидрокарбоната бария:
BaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ba(HCO₃)₂
Осадок исчезает, и раствор становится прозрачным. Это полностью соответствует описанию первой пробирки. Значит, X — это BaCO₃ (номер 3).

2. Определение вещества Y.
Во вторую пробирку с твердым веществом X (BaCO₃) добавили раствор вещества Y. При этом наблюдалось полное растворение осадка и выделение газа.
Карбонаты реагируют с сильными кислотами с выделением углекислого газа (вскипание).
Рассмотрим оставшиеся варианты для Y:
4) H₂SO₄ — серная кислота. При реакции BaCO₃ с серной кислотой образуется сульфат бария (BaSO₄), который является нерастворимым белым осадком. Реакция пойдет, газ выделится, но полного растворения не произойдет, так как один осадок заменится другим.
5) HNO₃ — азотная кислота. Это сильная кислота, которая реагирует с карбонатом бария с образованием растворимой соли (нитрата бария), воды и углекислого газа:
BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑
В этой реакции твердое вещество X полностью растворяется, и наблюдается выделение газа. Это соответствует условию задачи. Значит, Y — это HNO₃ (номер 5).

Ответ: X — 3 (BaCO₃), Y — 5 (HNO₃).

Источник: ФИПИ