Номер 10, страница 300 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 42. Оксид серы(VI). Серная кислота и её соли - номер 10, страница 300.

Условие.

10. Установите соответствие между формулами солей и соотношением ионов водорода и гидроксид-ионов в водных растворах этих солей.

ФОРМУЛЫ СОЛЕЙ

A) $Fe_2(SO_4)_3$

Б) $K_2SO_4$

В) $KHSO_4$

Г) $(NH_4)_2SO_4$

СООТНОШЕНИЕ ИОНОВ

1) $[H^+] = [OH^-]$

2) $[H^+] > [OH^-]$

3) $[H^+] < [OH^-]$

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения соотношения ионов водорода и гидроксид-ионов в водных растворах солей необходимо проанализировать, продуктами каких по силе кислот и оснований являются данные соли, и определить, происходит ли гидролиз.

А) $Fe_2(SO_4)_3$

Сульфат железа(III) – это соль, образованная слабым основанием $Fe(OH)_3$ (гидроксид железа(III)) и сильной кислотой $H_2SO_4$ (серная кислота). В водном растворе эта соль диссоциирует на ионы: $Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-}$. Ион слабого основания, катион $Fe^{3+}$, подвергается гидролизу по катиону, взаимодействуя с водой: $Fe^{3+} + H_2O \rightleftharpoons FeOH^{2+} + H^{+}$. В результате гидролиза в растворе накапливаются ионы водорода $H^+$, что создает кислую среду. В кислой среде концентрация ионов водорода превышает концентрацию гидроксид-ионов. Следовательно, $[H^+] > [OH^-]$.

Ответ: 2

Б) $K_2SO_4$

Сульфат калия – это соль, образованная сильным основанием $KOH$ (гидроксид калия) и сильной кислотой $H_2SO_4$ (серная кислота). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, не подвергаются гидролизу. Ионы $K^+$ и $SO_4^{2-}$ не взаимодействуют с водой. Поэтому среда в растворе остается нейтральной, как и в чистой воде. В нейтральной среде концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов за счет автопротолиза воды. Следовательно, $[H^+] = [OH^-]$.

Ответ: 1

В) $KHSO_4$

Гидросульфат калия – это кислая соль, образованная сильным основанием $KOH$ (гидроксид калия) и сильной кислотой $H_2SO_4$ (серная кислота). В водном растворе соль полностью диссоциирует: $KHSO_4 \rightarrow K^+ + HSO_4^{-}$. Катион $K^+$ не гидролизуется. Анион $HSO_4^{-}$ (гидросульфат-ион) является кислотным остатком сильной кислоты и сам способен диссоциировать как кислота: $HSO_4^{-} \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-}$. Эта диссоциация приводит к увеличению концентрации ионов водорода $H^+$ в растворе, создавая кислую среду. В кислой среде концентрация ионов водорода больше концентрации гидроксид-ионов. Следовательно, $[H^+] > [OH^-]$.

Ответ: 2

Г) $(NH_4)_2SO_4$

Сульфат аммония – это соль, образованная слабым основанием $NH_4OH$ (гидроксид аммония) и сильной кислотой $H_2SO_4$ (серная кислота). В водном растворе эта соль диссоциирует: $(NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2NH_4^+ + SO_4^{2-}$. Ион слабого основания, катион $NH_4^+$, подвергается гидролизу по катиону: $NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^{+}$. В результате гидролиза в растворе образуются избыточные ионы водорода $H^+$, что обуславливает кислую среду раствора. В кислой среде концентрация ионов водорода выше концентрации гидроксид-ионов. Следовательно, $[H^+] > [OH^-]$.

Ответ: 2