schoolХимия
verifiedРешено AI
Решение задачи по химии: определение веществ X и Y
help_outlineУсловие задачи
Даны две пробирки с раствором вещества Х. В первую пробирку добавили твердое вещество Y и наблюдали его растворение с выделением бесцветного газа без запаха. Во вторую пробирку добавили раствор фосфата калия, в результате чего наблюдали выпадение белого осадка. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции. 1) LiOH 2) ZnO 3) HCl 4) Mg 5) K Реши задачу: Ответ будет 1 и 5
lightbulbКраткий ответ
Вещества X и Y определяются на основе анализа химических реакций с образованием газа и осадка. Подробное решение объясняет, какие вещества подходят под заданные условия.
Подробное решение
Проанализируем предложенные вами варианты \(X = 1\) (\(LiOH\)) и \(Y = 5\) (в списке указано \(K\), вероятно, подразумевался алюминий или другой амфотерный металл/оксид, но разберем логику для \(LiOH\)).
Если вещество \(X\) — это гидроксид лития (\(LiOH\)), то реакции протекают следующим образом:
1. Первая пробирка (реакция с веществом \(Y\)):
Чтобы при добавлении твердого вещества к щелочи (\(LiOH\)) выделялся бесцветный газ без запаха, вещество \(Y\) должно быть амфотерным металлом (например, цинком или алюминием) или амфотерным оксидом. В вашем списке под номером 2 указан \(ZnO\) (оксид цинка). Однако при растворении оксида цинка в щелочи газ не выделяется, образуется соль:
\[ZnO + 2LiOH + H_{2}O \rightarrow Li_{2}[Zn(OH)_{4}]\]
Если же под номером 5 подразумевался активный амфотерный металл, способный вытеснять водород из растворов щелочей, то уравнение выглядело бы так (на примере алюминия или цинка):
\[Zn + 2LiOH + 2H_{2}O \rightarrow Li_{2}[Zn(OH)_{4}] + H_{2}\uparrow\]
Водород (\(H_{2}\)) — бесцветный газ без запаха.
2. Вторая пробирка (реакция с фосфатом калия):
При добавлении раствора фосфата калия (\(K_{3}PO_{4}\)) к раствору гидроксида лития (\(LiOH\)) происходит реакция ионного обмена. Фосфат лития является малорастворимым соединением и выпадает в виде белого осадка:
\[3LiOH + K_{3}PO_{4} \rightarrow Li_{3}PO_{4}\downarrow + 3KOH\]
Ионное уравнение:
\[3Li^{+} + 3OH^{-} + 3K^{+} + PO_{4}^{3-} \rightarrow Li_{3}PO_{4}\downarrow + 3K^{+} + 3OH^{-}\]
Сокращенное ионное уравнение:
\[3Li^{+} + PO_{4}^{3-} \rightarrow Li_{3}PO_{4}\downarrow\]
Осадок \(Li_{3}PO_{4}\) имеет белый цвет, что полностью соответствует условию задачи.
Таким образом, если в первой реакции выделяется газ, то \(X\) — это щелочь (\(LiOH\)), а \(Y\) — вещество, реагирующее со щелочью с выделением газа (например, амфотерный металл).
Запись в тетрадь:
Вещество \(X\) — 1 (\(LiOH\))
Вещество \(Y\) — 5 (Металл, реагирующий со щелочью)
Уравнение для второй пробирки:
\[3LiOH + K_{3}PO_{4} \rightarrow Li_{3}PO_{4}\downarrow + 3KOH\]
Ответ: 15