Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо проанализировать взаимодействие предложенных ионов и определить, в каком случае образуется нерастворимое в воде вещество (осадок). Для этого воспользуемся таблицей растворимости кислот, оснований и солей в воде.

Рассмотрим предложенные ионы:
1) $\text{Na}^{+}$ (катион натрия)
2) $\text{K}^{+}$ (катион калия)
3) $\text{H}^{+}$ (катион водорода)
4) $\text{SO}_{4}^{2-}$ (сульфат-анион)
5) $\text{SiO}_{3}^{2-}$ (силикат-анион)
6) $\text{PO}_{4}^{3-}$ (фосфат-анион)

Шаг 1. Анализ катионов щелочных металлов (натрия и калия).
Согласно таблице растворимости, практически все соли натрия ($\text{Na}^{+}$) и калия ($\text{K}^{+}$) хорошо растворимы в воде. Это значит, что при их взаимодействии с сульфат-, силикат- или фосфат-ионами осадок не образуется. Варианты 1 и 2 нам не подходят.

Шаг 2. Анализ катиона водорода.
Катион водорода ($\text{H}^{+}$) при взаимодействии с анионами образует кислоты. Проверим растворимость соответствующих кислот:
— С сульфат-ионом ($\text{SO}_{4}^{2-}$) образуется серная кислота $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$. Она растворима.
— С фосфат-ионом ($\text{PO}_{4}^{3-}$) образуется фосфорная кислота $\text{H}_{3}\text{PO}_{4}$. Она растворима.
— С силикат-ионом ($\text{SiO}_{3}^{2-}$) образуется кремниевая кислота $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$.

Шаг 3. Определение осадка.
По таблице растворимости кремниевая кислота $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$ помечена буквой «Н» (нерастворима). Это специфическая кислота, которая при образовании в растворе выпадает в виде студенистого осадка. Уравнение реакции в ионном виде выглядит так:
$2\text{H}^{+} + \text{SiO}_{3}^{2-} = \text{H}_{2}\text{SiO}_{3}\downarrow$

Таким образом, осадок образуется при взаимодействии ионов под номерами 3 ($\text{H}^{+}$) и 5 ($\text{SiO}_{3}^{2-}$).

Ответ: 35

Источник: ФИПИ