Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Разберем условия задачи по порядку для каждого вещества.

1. Поиск вещества X.
По условию, вещество X — это нерастворимое в воде соединение, которое растворяется при добавлении в раствор гидроксида калия (KOH). KOH является сильной щелочью. Растворение нерастворимых веществ в щелочах обычно происходит, если вещество обладает амфотерными свойствами или способно к комплексообразованию.
Рассмотрим предложенный список:
1) Ацетат аммония (CH₃COONH₄) — хорошо растворимая соль.
2) Гидрат аммиака (NH₃ • H₂O) — растворимое основание.
3) Оксид меди(II) (CuO) — нерастворимый основной оксид, со щелочами в растворе не реагирует.
4) Гидроксид цинка (Zn(OH)₂) — нерастворимое в воде вещество, обладающее амфотерными свойствами. Оно легко растворяется в избытке щелочи с образованием комплексной соли:
Zn(OH)₂ + 2KOH → K₂[Zn(OH)₄]
5) Карбонат железа(II) (FeCO₃) — нерастворимая соль, со щелочами не взаимодействует.
Следовательно, вещество X — гидроксид цинка (4).

2. Поиск вещества Y.
По условию, во вторую пробирку с раствором KOH добавили раствор вещества Y. Произошла реакция, описываемая сокращенным ионным уравнением:
NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O
Это уравнение описывает взаимодействие ионов аммония с гидроксид-ионами, в результате которого выделяется аммиак и образуется вода. Чтобы такая реакция пошла, вещество Y должно быть растворимой солью аммония (так как в левой части уравнения ион NH₄⁺ находится в свободном виде).
Рассмотрим список:
1) Ацетат аммония (CH₃COONH₄) — растворимая соль аммония. При добавлении к KOH происходит реакция:
CH₃COONH₄ + KOH → CH₃COOK + NH₃↑ + H₂O
Полное ионное уравнение:
CH₃COO⁻ + NH₄⁺ + K⁺ + OH⁻ → CH₃COO⁻ + K⁺ + NH₃↑ + H₂O
Сокращенное ионное уравнение совпадает с заданным: NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O.
2) Гидрат аммиака (NH₃ • H₂O) — уже содержит молекулы аммиака, реакция с KOH не приведет к такому ионному уравнению.
Следовательно, вещество Y — ацетат аммония (1).

Ответ: X — 4, Y — 1.

Источник: ФИПИ