1. Составьте уравнения электролитической диссоциации следующих веществ: а) H₃PO₄; б) Ba(OH)₂; в) Na₂CO₃.

Question

Реши

Расшифровка фото нейросетью:
1. Составьте уравнения электролитической диссоциации следующих веществ: а) $\mathrm{H_3PO_4}$; б) $\mathrm{Ba(OH)_2}$; в) $\mathrm{Na_2CO_3}$.

2. По какому признаку согласно теории электролитической диссоциации вещества относят к классу оснований?

3. С какими из нижеперечисленных веществ будет реагировать соляная кислота: гидроксид кальция, карбонат натрия, серебро, оксид магния? Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

4. К какому классу неорганических соединений относится вещество, если его водный раствор хорошо проводит электрический ток и изменяет окраску индикатора лакмуса в красный цвет? Напишите формулы двух таких веществ и составьте их уравнения диссоциации.

5. К 20 г оксида магния прилили раствор азотной кислоты до полного растворения оксида.. Какая масса соли образовалась при этом?
Ответ: 74 г.

Answer

Кратко

1. $\mathrm{H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-}$ — главная ступень; $\mathrm{Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-}$; $\mathrm{Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}}$.

2. Основания — электролиты, которые при диссоциации образуют в качестве анионов только $\mathrm{OH^-}$.

3. Соляная кислота реагирует с $\mathrm{Ca(OH)_2}$, $\mathrm{Na_2CO_3}$, $\mathrm{MgO}$; с серебром — нет.

4. Это кислоты; например, $\mathrm{HCl}$ и $\mathrm{HNO_3}$.

5. $74$ г.

Разбор

1. Электролитическая диссоциация

$\mathrm{H_3PO_4}$ — слабая кислота, поэтому диссоциация обратимая и ступенчатая:

$$
\mathrm{H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-}
$$

$$
\mathrm{H_2PO_4^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_4^{2-}}
$$

$$
\mathrm{HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^+ + PO_4^{3-}}
$$

Основной вклад даёт первая ступень. Для сильных электролитов стрелка необратимая:

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

$$
\mathrm{Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}}
$$

2. Признак оснований

Согласно теории электролитической диссоциации основание — это электролит, который при растворении образует в качестве анионов только гидроксид-ионы $\mathrm{OH^-}$. Например:

$$
\mathrm{NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-}
$$

3. Реакции соляной кислоты

Соляная кислота $\mathrm{HCl}$ реагирует с $\mathrm{Ca(OH)_2}$, $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{MgO}$.

С гидроксидом кальция:

$$
\mathrm{Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O}
$$

$$
\mathrm{Ca(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + 2H_2O}
$$

С карбонатом натрия:

$$
\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}
$$

$$
\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}
$$

С оксидом магния:

$$
\mathrm{MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O}
$$

$$
\mathrm{MgO + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2O}
$$

Серебро с соляной кислотой не реагирует, потому что серебро стоит после водорода в ряду активности металлов и не вытесняет водород из кислоты.

4. Класс вещества

Лакмус краснеет в кислой среде, а хорошая электропроводность указывает на сильный электролит. Значит, это кислота, причём сильная. Например:

$$
\mathrm{HCl \rightarrow H^+ + Cl^-}
$$

$$
\mathrm{HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-}
$$

5. Масса соли

Реакция:

$$
\mathrm{MgO + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2O}
$$

Молярная масса $\mathrm{MgO}$:

$$
M(\mathrm{MgO})=24+16=40
$$

г/моль.

Количество вещества оксида:

$$
n(\mathrm{MgO})=\frac{20}{40}=0{,}5
$$

моль.

По уравнению из 1 моль $\mathrm{MgO}$ получается 1 моль соли $\mathrm{Mg(NO_3)_2}$, значит:

$$
n(\mathrm{Mg(NO_3)_2})=0{,}5
$$

моль.

Молярная масса соли:

$$
M(\mathrm{Mg(NO_3)_2})=24+2(14+48)=148
$$

г/моль.

Масса соли:

$$
m=0{,}5\cdot148=74
$$

г.

Проверка: соотношение оксида и соли $1:1$, поэтому $74$ г — верный ответ.