Номер 729, страница 121 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

729. Составьте формулы и назовите вещества, при растворении которых в воде в полученном растворе будут одновременно присутствовать следующие ионы:

а) $H^+$, $NO_3^-$;

б) $K^+$, $PO_4^{3-}$;

в) $Al^{3+}$, $Br^-$;

г) $Sr^{2+}$, $OH^-$;

д) $Cu^{2+}$, $Cl^-$;

е) $H^+$, $HCO_3^-$, $CO_3^{2-}$.

а) $H^+$, $NO_3^-$

Чтобы в водном растворе одновременно присутствовали катионы водорода $H^+$ и нитрат-анионы $NO_3^-$, необходимо растворить в воде вещество, которое при диссоциации образует именно эти ионы. Таким веществом является азотная кислота, которая является сильной кислотой и полностью диссоциирует в воде.

Уравнение диссоциации:

$HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$

Ответ: $HNO_3$ — азотная кислота.

б) $K^+$, $PO_4^{3-}$

Для получения в растворе ионов калия $K^+$ и фосфат-ионов $PO_4^{3-}$ необходимо растворить соль, образованную этими ионами, — фосфат калия. Согласно таблице растворимости, фосфат калия является растворимой в воде солью.

Уравнение диссоциации:

$K_3PO_4 \rightarrow 3K^+ + PO_4^{3-}$

Хотя фосфат-ион частично подвергается гидролизу, в растворе все равно будут одновременно присутствовать как ионы калия, так и фосфат-ионы.

Ответ: $K_3PO_4$ — фосфат калия.

в) $Al^{3+}$, $Br^-$

Одновременное присутствие в растворе ионов алюминия $Al^{3+}$ и бромид-ионов $Br^-$ достигается при растворении в воде бромида алюминия. Это растворимая соль.

Уравнение диссоциации:

$AlBr_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Br^-$

Несмотря на то, что ион алюминия подвергается гидролизу (создавая кислую среду), исходные ионы $Al^{3+}$ и $Br^-$ будут находиться в растворе.

Ответ: $AlBr_3$ — бромид алюминия.

г) $Sr^{2+}$, $OH^-$

Чтобы в растворе присутствовали ионы стронция $Sr^{2+}$ и гидроксид-ионы $OH^-$, нужно растворить в воде гидроксид стронция. Гидроксид стронция является растворимым сильным основанием (щёлочью).

Уравнение диссоциации:

$Sr(OH)_2 \rightarrow Sr^{2+} + 2OH^-$

Ответ: $Sr(OH)_2$ — гидроксид стронция.

д) $Cu^{2+}$, $Cl^-$

Для получения в растворе ионов меди(II) $Cu^{2+}$ и хлорид-ионов $Cl^-$ следует растворить в воде хлорид меди(II). Эта соль хорошо растворима.

Уравнение диссоциации:

$CuCl_2 \rightarrow Cu^{2+} + 2Cl^-$

Ответ: $CuCl_2$ — хлорид меди(II).

е) $H^+$, $HCO_3^-$, $CO_3^{2-}$

Присутствие в растворе одновременно катионов водорода $H^+$, гидрокарбонат-ионов $HCO_3^-$ и карбонат-ионов $CO_3^{2-}$ характерно для раствора слабой двухосновной угольной кислоты ($H_2CO_3$). Эта кислота образуется в небольшом количестве при растворении углекислого газа ($CO_2$) в воде. Угольная кислота диссоциирует ступенчато, и в равновесной системе присутствуют все указанные ионы.

Образование кислоты: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Ступенчатая диссоциация:

1-я ступень: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$

2-я ступень: $HCO_3^- \rightleftharpoons H^+ + CO_3^{2-}$

Таким образом, при растворении одного вещества — углекислого газа — в воде образуется раствор, содержащий все три указанных иона.

Ответ: $CO_2$ — оксид углерода(IV) (углекислый газ).