Задание №6 — Теоретические основы химии
Даны две пробирки с раствором вещества X. В одну из них добавили соляную кислоту, при этом наблюдали выделение газа. В другую пробирку добавили раствор вещества Y и при этом наблюдали только образование осадка.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
| 1) | цинк |
| 2) | ортофосфат бария |
| 3) | иодид магния |
| 4) | гидроксид натрия |
| 5) | гидрокарбонат кальция |
Правильный ответ
54
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи проанализируем свойства предложенных веществ и их взаимодействие с реагентами, указанными в условии.
1. Поиск вещества X.
По условию, вещество X находится в растворе, и при добавлении к нему соляной кислоты (HCl) выделяется газ. Рассмотрим список:
1) Цинк (Zn) — это металл, он не образует раствор (это твердое вещество).
2) Ортофосфат бария (Ba3(PO4)2) — нерастворимая соль, не может быть в растворе.
3) Иодид магния (MgI2) — растворим, но при реакции с HCl газ не выделяется (реакция обмена не идет, так как не образуется осадок, газ или слабый электролит).
4) Гидроксид натрия (NaOH) — растворим, но при реакции с HCl происходит нейтрализация без видимых признаков (образование воды).
5) Гидрокарбонат кальция (Ca(HCO3)2) — растворимая кислая соль. При взаимодействии с соляной кислотой происходит реакция обмена с выделением углекислого газа:
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + 2CO2↑
Следовательно, вещество X — это гидрокарбонат кальция (номер 5).
2. Поиск вещества Y.
По условию, при добавлении раствора вещества Y к раствору вещества X (Ca(HCO3)2) наблюдается только образование осадка. Рассмотрим оставшиеся варианты для Y:
1) Цинк (Zn) — металл, с солями в растворе реагирует только если он активнее металла в соли, но цинк менее активен, чем кальций. Реакция не идет.
2) Ортофосфат бария (Ba3(PO4)2) — нерастворим, поэтому его нельзя добавить в виде раствора.
3) Иодид магния (MgI2) — при смешивании двух растворов солей Ca(HCO3)2 и MgI2 все возможные продукты (Mg(HCO3)2 и CaI2) растворимы. Осадок не образуется.
4) Гидроксид натрия (NaOH) — щелочь. При добавлении щелочи к кислой соли происходит превращение кислой соли в среднюю. Ионы кальция связываются с образующимися карбонат-ионами в нерастворимый осадок:
Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O
В данном случае мы наблюдаем выпадение белого осадка карбоната кальция, что соответствует условию задачи. Газ при этом не выделяется.
Следовательно, вещество Y — это гидроксид натрия (номер 4).
Ответ: X — 5, Y — 4.
Источник: ФИПИ