"Даны две пробирки с раствором гидроксида лития. В первую пробирку добавили нерастворимое в воде вещество Х. В результате добавленное вещество полностью растворилось. Во вторую…

Привет! Разберём твоё задание пошагово и разберёмся, почему твой ответ 12 неверен.

Что дано по условиям

• В первую пробирку добавили нерастворимое в воде вещество X, которое при этом полностью растворилось в растворе LiOH. Значит X — такое вещество, которое может растворяться в сильнощ базовом растворе и образовывать растворимую соль/комплекс. Обычно в задаче именно так растворяется оксид металла в щёлочи (например, ZnO в LiOH образует комплекс Li2Zn(OH)4).
• Во вторую пробирку добавили раствор вещества Y. В этой пробирке произошла реакция, описываемая net ionic уравнением NH4+ + OH− → NH3 + H2O. Это значит, во вторую пробирку вносится источник NH4+, а OH− идёт от LiOH. Ион NO3−, PO4^3− и т.д. выступают как « spectator » и не участвуют в этом основном процессе.

Как выбрать X и Y

1. Что может растворяться в LiOH как комплекс?

• Из вариантов X: 1) NH4NO3, 2) NH4H2PO4, 3) MgO, 4) ZnO, 5) CaCO3.
• Только ZnO хорошо растворяется в кислой среде? Нет, в bases есть классический пример: ZnO растворяется в щёлочах с образованием растворимого комплекса Li2Zn(OH)4. Значит X должен быть ZnO (вариант 4).

2. Что должно быть в Y, чтобы дать именно реакцию NH4+ + OH− → NH3 + H2O?

• Y должен содержать NH4+. Из оставшихся вариантов это 1) NH4NO3 и 2) NH4H2PO4.
• Но здесь важно: соль, дающая NH4+, не должна приносить с собой ион, который сможет активно реагировать с OH− помимо NH4+. NO3− практически не реагирует с OH−, поэтому NH4NO3 подходит. Но H2PO4− (из NH4H2PO4) может реагировать с OH− помимо NH4+, образуя HPO4^2− и H2O, что сделало бы основную реакцию не просто NH4+ + OH− → NH3 + H2O. Поэтому из вариантов Y подходит только 1) NH4NO3.

Итого

• X = 4 (ZnO)
• Y = 1 (NH4NO3)

Ответ XY: 41

Почему твой ответ 12 неверен

• Ты выбрал X=1 (NH4NO3). NH4NO3 растворим в воде, тогда утверждение про «нерастворимое в воде вещество X» нарушается, поэтому этот выбор противоречит условиям.
• Ты выбрал Y=2 (NH4H2PO4). Хотя NH4+ присутствует, при OH− из LiOH с NH4H2PO4 должен взаимодействовать не только NH4++OH−, но и H2PO4−+OH−, что приводит к другим реакциям и нарушает заданное net ionic уравнение.

Если хочешь, могу привести дополнительные примеры того, как это решение выглядит в химических формулах для разных вариантов и проверить другие задачи по теме. Пожалуйста, поставь лайк/дизлайк этому объяснению.