Задание 21 ЕГЭ по химии

2314

Здесь всё решает то, к какому типу относится каждое вещество: кислота, щёлочь или соль, а если соль — то какого «происхождения» её ион.

1. Силикат натрия $Na_{2}SiO_{3}$ — соль сильного основания $NaOH$ и очень слабой кремниевой кислоты $H_{2}SiO_{3}$. Гидролиз идёт по аниону: $SiO_{3}^{2-} + H_{2}O \rightleftharpoons HSiO_{3}^{-} + OH^{-}$. Накапливаются гидроксид-ионы, поэтому среда щелочная, $pH > 7$.

2. Фосфорная кислота $H_{3}PO_{4}$ — кислота (средней силы), в растворе отщепляет катионы водорода: $H_{3}PO_{4} \rightleftharpoons H^{+} + H_{2}PO_{4}^{-}$. Гидролизу не подвергается, среда кислая, $pH < 7$ — самое маленькое значение из всех четырёх.

3. Нитрат кальция $Ca(NO_{3})_{2}$ — соль сильного основания $Ca(OH)_{2}$ и сильной кислоты $HNO_{3}$. Ни катион, ни анион с водой не связываются, гидролизу не подвергается, среда нейтральная, $pH = 7$.

4. Гидроксид бария $Ba(OH)_{2}$ — щёлочь, диссоциирует полностью и сразу даёт по два гидроксид-иона: $Ba(OH)_{2} = Ba^{2+} + 2OH^{-}$. Гидролизу не подвергается, среда сильнощелочная, $pH$ наибольший.

Теперь выстраиваем вещества по возрастанию $pH$. Сначала идёт кислота — вещество 2. За ней нейтральный раствор соли $Ca(NO_{3})_{2}$ — вещество 3. Дальше две щелочные среды, и здесь важно их различить: гидролиз силиката обратим, гидроксид-ионов образуется немного, тогда как щёлочь $Ba(OH)_{2}$ при той же концентрации диссоциирует нацело и даёт $OH^{-}$ вдвое больше. Значит, силикат натрия (1) стоит перед гидроксидом бария (4).

Получаем ряд: $2 < 3 < 1 < 4$.

Ответ: 2314.