Задание 6: Свойства оснований, амфотерных гидроксидов, кислот и солей. Ионный обмен и диссоциация

Типичная формулировка: «В пробирку с раствором вещества X добавили раствор вещества Y. В результате реакции наблюдалось явление (образовался осадок, выделился газ, осадок растворился и т. д.). Из предложенного перечня выберите вещества X и Y». Даётся перечень из пяти формул, из которых нужно выбрать ровно два — на роль X и на роль Y, соблюдая порядок, заданный условием.

…

• Кислота — электролит, при диссоциации которого образуются катионы водорода $H^+$ и анионы кислотного остатка: $HCl \to H^+ + Cl^-$.
• Основание — электролит, при диссоциации которого образуются катионы металла и гидроксид-анионы: $NaOH \to Na^+ + OH^-$.
• Амфотерный гидроксид проявляет свойства и кислоты, и основания: реагирует и с кислотами, и со щелочами. Основные амфотерные гидроксиды: $Zn(OH)_2$, $Al(OH)_3$, $Cr(OH)_3$, $Be(OH)_2$, $Sn(OH)_2$, $Pb(OH)_2$, $Fe(OH)_3$ (частично).
• Реакция амфотерного гидроксида с избытком щёлочи даёт растворимый гидроксокомплекс: $$Zn(OH)_2 + 2NaOH \to Na_2[Zn(OH)_4]$$ $$Al(OH)_3 + NaOH \to Na[Al(OH)_4]$$
• Реакция обмена идёт до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит (в первую очередь вода): $$AgNO_3 + NaCl \to AgCl\downarrow + NaNO_3$$ $$Na_2CO_3 + 2HCl \to 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$$
• Таблица растворимости — обязательный инструмент: все нитраты и щёлочи растворимы; большинство сульфидов, кроме сульфидов щелочных и щёлочноземельных металлов, нерастворимы; карбонаты (кроме щелочных металлов и аммония) нерастворимы; сульфаты бария, свинца, кальция малорастворимы.
• Характерные цвета осадков нужно знать наизусть:
• $Fe(OH)_3$ — красно-бурый;
• $Fe(OH)_2$ — зеленоватый (белый с зелёным оттенком, темнеет на воздухе);
• $Cu(OH)_2$ — синий, голубой;
• $Cu(OH)_2$ при нагревании переходит в $CuO$ чёрного цвета;
• $CuS$, $PbS$, $Ag_2S$, $FeS$ — чёрные (или тёмно-серые/бурые) осадки;
• $AgCl$ — белый, $AgBr$ — светло-жёлтый, $AgI$ — жёлтый;
• $BaSO_4$, $CaCO_3$ — белые. …

1. Внимательно прочитать описание процесса и выделить ключевой признак: осадок, его цвет, растворение осадка в избытке, выделение газа, изменение цвета раствора.
2. Определить, кто добавляется к кому: вещество, в раствор которого что-то приливают — это X, добавляемое вещество — это Y. Если сказано «через раствор X пропустили газ Y», то X — раствор, Y — газ.
3. Просмотреть перечень веществ и сгруппировать их по классам: кислоты, основания, соли, амфотерные гидроксиды.
4. Если в описании есть указание на растворение осадка в избытке реагента — искать среди веществ соль амфотерного металла (X) и щёлочь (Y), либо наоборот в зависимости от контекста.
5. Если указан цвет осадка — вспомнить, какая пара катион–анион даёт именно такой осадок, и проверить её присутствие в перечне. …