Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем свойства исходного вещества — сульфита калия (K₂SO₃) — и предложенных реагентов.

1. Анализ взаимодействия с веществом X (образование осадка):
Сульфит калия — это растворимая соль. Чтобы при добавлении другого раствора выпал осадок, должна произойти реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимое соединение.
Рассмотрим предложенные варианты:
1) Нитрат аммония (NH₄NO₃): все соли аммония и все нитраты растворимы, реакция обмена не идет.
2) Бромоводородная кислота (HBr): сильная кислота, вытесняет слабую сернистую кислоту, которая разлагается с выделением газа (SO₂), осадка нет.
3) Бромид стронция (SrBr₂): это растворимая соль. При смешивании с сульфитом калия ионы стронция Sr²⁺ и сульфит-ионы SO₃²⁻ образуют нерастворимый сульфит стронция:
K₂SO₃ + SrBr₂ → SrSO₃↓ + 2KBr
Белый осадок SrSO₃ подтверждает, что вещество X — это бромид стронция (3).

2. Анализ взаимодействия с веществом Y (выделение газа):
Сульфиты — это соли слабой, неустойчивой сернистой кислоты (H₂SO₃). При взаимодействии с более сильными кислотами происходит вытеснение сернистой кислоты, которая тут же разлагается на сернистый газ (оксид серы (IV)) и воду.
Рассмотрим варианты:
2) Бромоводородная кислота (HBr): является сильной кислотой. Она вступает в реакцию обмена с сульфитом калия:
K₂SO₃ + 2HBr → 2KBr + SO₂↑ + H₂O
Выделение бесцветного газа с резким запахом (SO₂) соответствует условию задачи. Значит, вещество Y — это бромоводородная кислота (2).
4) Гидрофосфат натрия (Na₂HPO₄): кислая соль очень слабой кислоты, с сульфитом калия в обычных условиях газ не выделяет.
5) Оксид серы (IV) (SO₂): при пропускании через раствор сульфита может образоваться кислая соль (гидросульфит), но газ при этом поглощается, а не выделяется.

Итоговый выбор:
Вещество X — бромид стронция (3).
Вещество Y — бромоводородная кислота (2).

Ответ: X — 3, Y — 2.

Источник: ФИПИ