Номер 5, страница 298 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

5. В качестве катионов только катионы водорода образуются при диссоциации вещества, формула которого

1) $NH_4NO_3$

2) $CH_3COOH$

3) $KHSO_4$

4) $NH_4H_2PO_4$

Вопрос заключается в том, чтобы найти вещество, которое при диссоциации в водном растворе образует в качестве катионов только ионы водорода ($H^+$). Это свойство является определением для класса кислот с точки зрения теории электролитической диссоциации Аррениуса.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) NH₄NO₃

Нитрат аммония — это соль, образованная слабым основанием (гидроксидом аммония) и сильной кислотой (азотной кислотой). При диссоциации в воде он распадается на катион аммония и нитрат-анион:

$NH_4NO_3 \rightarrow NH_4^+ + NO_3^-$

В качестве катиона образуется катион аммония ($NH_4^+$), а не катион водорода. Следовательно, этот вариант не подходит.

Ответ: неверно.

2) CH₃COOH

Уксусная кислота — это органическая карбоновая кислота. По определению, кислоты диссоциируют с образованием катионов водорода и анионов кислотного остатка. Диссоциация уксусной кислоты (слабого электролита) происходит обратимо:

$CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^-$

Единственным типом катионов, образующихся при диссоциации, являются катионы водорода ($H^+$). Этот вариант полностью соответствует условию задачи.

Ответ: верно.

3) KHSO₄

Гидросульфат калия — это кислая соль, образованная сильным основанием (гидроксидом калия) и сильной кислотой (серной кислотой). При растворении в воде она полностью диссоциирует на катион калия ($K^+$) и гидросульфат-анион ($HSO_4^-$). Гидросульфат-анион, в свою очередь, может частично диссоциировать дальше с образованием катиона водорода.

Первая ступень: $KHSO_4 \rightarrow K^+ + HSO_4^-$

Вторая ступень: $HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-}$

В результате в растворе одновременно присутствуют два вида катионов: катионы калия ($K^+$) и катионы водорода ($H^+$). Так как образуются не только катионы водорода, этот вариант не подходит.

Ответ: неверно.

4) NH₄H₂PO₄

Дигидрофосфат аммония — это кислая соль, образованная слабым основанием (гидроксидом аммония) и кислотой средней силы (ортофосфорной кислотой). Ее диссоциация также приводит к образованию нескольких типов катионов:

Первая ступень: $NH_4H_2PO_4 \rightarrow NH_4^+ + H_2PO_4^-$

Вторая ступень (и последующие) диссоциации кислотного аниона: $H_2PO_4^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_4^{2-}$

В растворе образуются катионы аммония ($NH_4^+$) и катионы водорода ($H^+$). Следовательно, этот вариант также не подходит.

Ответ: неверно.

Таким образом, единственным веществом из предложенных, которое при диссоциации образует в качестве катионов только катионы водорода, является уксусная кислота.

Ответ: 2