Задание №13 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы ответить на вопрос задачи, необходимо вспомнить правила электролитической диссоциации различных классов неорганических веществ.

Ступенчатая диссоциация — это процесс, при котором частицы (ионы) отщепляются от молекулы не одновременно, а последовательно, в несколько стадий. Это характерно для слабых электролитов, содержащих более одного атома водорода (многоосновные кислоты) или более одной гидроксильной группы (многокислотные основания).

Разберём каждое вещество из списка:

1) Ортофосфорная кислота $H_{3}PO_{4}$. Это трехосновная кислота средней силы. Она диссоциирует в три стадии (ступени), постепенно отдавая ионы водорода:
I ступень: $H_{3}PO_{4} \rightleftarrows H^{+} + H_{2}PO_{4}^{-}$
II ступень: $H_{2}PO_{4}^{-} \rightleftarrows H^{+} + HPO_{4}^{2-}$
III ступень: $HPO_{4}^{2-} \rightleftarrows H^{+} + PO_{4}^{3-}$
Следовательно, это вещество нам подходит.

2) Хлорид кальция $CaCl_{2}$. Это растворимая соль, сильный электролит. Соли диссоциируют в одну стадию полностью:
$CaCl_{2} \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^{-}$. Ступенчатая диссоциация отсутствует.

3) Сульфат натрия $Na_{2}SO_{4}$. Это также растворимая соль, сильный электролит. Диссоциирует полностью в один этап:
$Na_{2}SO_{4} \rightarrow 2Na^{+} + SO_{4}^{2-}$. Ступенчатая диссоциация отсутствует.

4) Гидроксид кальция $Ca(OH)_{2}$. Это малорастворимое основание (щелочь). Несмотря на то, что сильные основания часто рассматривают как полностью диссоциирующие, в рамках школьного курса химии для многокислотных оснований (содержащих две и более группы $OH$) признается возможность ступенчатого протекания процесса:
I ступень: $Ca(OH)_{2} \rightleftarrows CaOH^{+} + OH^{-}$
II ступень: $CaOH^{+} \rightleftarrows Ca^{2+} + OH^{-}$
Это вещество нам подходит.

5) Азотная кислота $HNO_{3}$. Это сильная одноосновная кислота. Поскольку в её составе только один атом водорода, она диссоциирует в одну стадию практически на 100%:
$HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}$. Ступенчатая диссоциация невозможна.

Таким образом, ступенчато диссоциируют ортофосфорная кислота (как многоосновная кислота) и гидроксид кальция (как многокислотное основание).

Ответ: 14

Источник: ФИПИ