Номер 9, страница 86 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. В генетическом ряду $P \to P_2O_5 \to X \to K_3PO_4$ веществом $X$ яв- ляется

1) $KOH$

2) $PH_3$

3) $H_3PO_4$

4) $KCl$

Решение

Данная задача представляет собой генетический ряд (цепочку химических превращений), в котором из одного вещества последовательно получают другие. Нам нужно определить, какое вещество скрывается под символом X.

Цепочка превращений: $P \rightarrow P_2O_5 \rightarrow X \rightarrow K_3PO_4$

1. Первое превращение: $P \rightarrow P_2O_5$

Простое вещество фосфор ($P$), являющееся неметаллом, при сжигании в избытке кислорода ($O_2$) образует свой высший оксид — оксид фосфора(V) ($P_2O_5$).

Уравнение реакции: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2. Второе превращение: $P_2O_5 \rightarrow X$

Оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) является кислотным оксидом. Характерным свойством кислотных оксидов является их взаимодействие с водой с образованием соответствующей кислоты. Для оксида фосфора(V) такой кислотой является ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$).

Уравнение реакции: $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Таким образом, можно предположить, что вещество X — это ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$).

3. Третье превращение: $X \rightarrow K_3PO_4$

На последнем этапе из вещества X получают соль — фосфат калия ($K_3PO_4$). Фосфат калия является средней солью, образованной катионом калия ($K^+$) и анионом ортофосфорной кислоты ($PO_4^{3-}$). Такие соли обычно получают реакцией нейтрализации между кислотой и основанием. Если наше предположение, что X — это $H_3PO_4$, верно, то для получения $K_3PO_4$ нужно провести реакцию с основанием, содержащим калий, например, с гидроксидом калия ($KOH$).

Уравнение реакции: $H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O$

Это превращение возможно и подтверждает наше предположение. Вся цепочка логична, если X — это $H_3PO_4$.

Сравнив наш вывод с предложенными вариантами, мы видим, что вариант 3) $H_3PO_4$ полностью подходит. Остальные варианты не подходят, так как:
1) $KOH$ (основание) не может быть получено из кислотного оксида $P_2O_5$.
2) $PH_3$ (фосфин) имеет степень окисления фосфора -3, в то время как в $P_2O_5$ она +5. Этот переход потребовал бы сильного восстановления, что нетипично для простого генетического ряда.
4) $KCl$ (хлорид калия) содержит хлор, которого нет в исходных веществах.

Ответ: 3) $H_3PO_4$