Решение задачи: взаимодействие HCl и Mg с выделением газа

Для решения данной задачи проанализируем условия химических реакций и выберем подходящие вещества из предложенного списка. Дано: 1) \(LiOH\) (гидроксид лития) 2) \(ZnO\) (оксид цинка) 3) \(HCl\) (соляная кислота) 4) \(Mg\) (магний) 5) \(K_{3}PO_{4}\) (фосфат калия — в условии он уже указан как реагент для второй пробирки, вероятно, в списке опечатка или имелось в виду другое вещество, например, соль кальция или бария. Однако, исходя из логики школьных задач, выберем Х и Y из логических пар). Решение: 1. Анализ первой пробирки: При добавлении твердого вещества Y к раствору X выделяется бесцветный газ без запаха. Это характерно для реакции активного металла с кислотой. Если вещество X — это \(HCl\) (соляная кислота), а вещество Y — это \(Mg\) (магний), то происходит реакция: \[Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_{2} + H_{2}\uparrow\] Выделяющийся водород (\(H_{2}\)) — это бесцветный газ без запаха. Магний при этом растворяется. 2. Анализ второй пробирки: К раствору вещества X (\(HCl\)) добавили раствор фосфата калия (\(K_{3}PO_{4}\)). Однако реакция между \(HCl\) и \(K_{3}PO_{4}\) не дает белого осадка. Пересмотрим выбор вещества X. Если X — это соль, способная давать осадок с фосфат-ионом, то это должен быть катион металла (например, \(Mg^{2+}\), \(Ca^{2+}\), \(Ba^{2+}\)). Предположим, что в условии под номером 5 или в качестве X подразумевается хлорид магния или иная соль, но если выбирать строго из списка, наиболее вероятным кандидатом на роль X является кислота, а на роль Y — металл. Если же в списке под Х подразумевается вещество, которое при реакции с \(K_{3}PO_{4}\) дает белый осадок, то это может быть соль магния. Но так как нам нужно выбрать X и Y из списка: Вещество X: 3 (\(HCl\)) — часто выступает в таких задачах, но оно не дает осадка с фосфатом. Вещество Y: 4 (\(Mg\)). Внимание: В школьных заданиях подобного типа часто подразумевается, что X — это хлорид бария или кальция, но если их нет в списке, проверьте еще раз условие. Если допустить, что X — это хлорид магния (\(MgCl_{2}\)), то он даст белый осадок с фосфатом: \[3MgCl_{2} + 2K_{3}PO_{4} \rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6KCl\] Осадок \(Mg_{3}(PO_{4})_{2}\) имеет белый цвет. Однако, чтобы выделился газ с веществом Y, X должен быть кислотой. Если X — \(HCl\) (3), а Y — \(Mg\) (4), то первая реакция верна. Если во второй пробирке был раствор соли магния, то выпал бы осадок. Ответ: Вещество X — 3 (\(HCl\)) (если рассматривать выделение газа). Вещество Y — 4 (\(Mg\)). Если же по логике задания X должен реагировать и с Y (с газом), и с фосфатом (с осадком), то в списке должно быть вещество, содержащее ионы кальция, магния или бария в растворе. В данном списке наиболее подходящая пара для выделения газа — это кислота и металл. Запишем уравнения реакций для тетради: 1) \(Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_{2} + H_{2}\uparrow\) 2) \(3MgCl_{2} + 2K_{3}PO_{4} \rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6KCl\) (белый осадок) Выбранные номера: X — 3 Y — 4