Задание №6 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем условия взаимодействия веществ и сокращённое ионное уравнение.

1. Анализ сокращённого ионного уравнения:
3 Ag⁺ + PO₄³⁻ → Ag₃PO₄↓
Это уравнение показывает, что в растворе встретились свободные ионы серебра и фосфат-ионы, в результате чего образовался характерный жёлтый осадок фосфата серебра. Чтобы эти ионы были в растворе в свободном виде, исходные вещества X и Y должны быть растворимыми солями или сильными электролитами.

2. Анализ списка веществ:
1) AgI (иодид серебра) — нерастворимая соль, не дает ионов в раствор.
2) Na₃PO₄ (фосфат натрия) — растворимая соль, источник ионов PO₄³⁻.
3) Ba₃(PO₄)₂ (фосфат бария) — нерастворимая соль, не дает ионов в раствор.
4) AgNO₃ (нитрат серебра) — растворимая соль, источник ионов Ag⁺.
5) H₃PO₄ (ортофосфорная кислота) — слабый электролит, в растворе практически не диссоциирует до PO₄³⁻ в значительных количествах (диссоциация идет преимущественно по первой ступени до H₂PO₄⁻).

3. Определение вещества X:
По условию, во вторую пробирку с веществом X добавили раствор нитрата лития LiNO₃, и выпал осадок.
- Если X — это AgNO₃ (4), то при добавлении LiNO₃ реакции не будет (общие ионы NO₃⁻, все соли лития и нитраты растворимы).
- Если X — это Na₃PO₄ (2), то при добавлении LiNO₃ протекает реакция:
3 LiNO₃ + Na₃PO₄ → Li₃PO₄↓ + 3 NaNO₃
Фосфат лития Li₃PO₄ является малорастворимым соединением и выпадает в осадок. Значит, вещество X — фосфат натрия (2).

4. Определение вещества Y:
Так как вещество X (фосфат натрия) содержит ионы PO₄³⁻, то для протекания реакции по ионному уравнению 3 Ag⁺ + PO₄³⁻ → Ag₃PO₄ нам необходимо вещество Y, содержащее ионы серебра Ag⁺. Единственным подходящим растворимым источником ионов серебра в списке является нитрат серебра. Значит, вещество Y — нитрат серебра (4).

Проверим реакцию X + Y:
Na₃PO₄ + 3 AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ + 3 NaNO₃
3 Na⁺ + PO₄³⁻ + 3 Ag⁺ + 3 NO₃⁻ → Ag₃PO₄↓ + 3 Na⁺ + 3 NO₃⁻
3 Ag⁺ + PO₄³⁻ → Ag₃PO₄↓ (соответствует условию).

Ответ: X — 2, Y — 4.

Источник: ФИПИ