В одну пробирку с раствором гидроксида натрия добавили раствор вещества Х и наблюдали выпадение осадка белого цвета. В другую пробирку с раствором гидроксида натрия добавили раствор вещества У и нагрели. В результате реакции наблюдали выделение газа. Из предложенного перечня выберите вещества Х и Ү, которые могут вступать в описанные реакции. 1) Al(OH)3 2) Ca(HCO3)2 3) KHSO4 4) K2[Zn(OH)4] 5) (NH4)2HPO4 Выберите один ответ: O X3Y5 O X5Y1 O X3Y4 O X2Y5

Решение:

Рассмотрим предложенные вещества и их возможные реакции с гидроксидом натрия (NaOH).

Вещество Х: При добавлении к раствору NaOH выпадает белый осадок. Это означает, что вещество Х является кислотой или амфотерным соединением, которое с NaOH образует нерастворимый гидроксид.

• 1) Al(OH)₃ - это амфотерный гидроксид. Он нерастворим в воде, но растворяется в щелочах с образованием комплексов. Реакция с NaOH: \( \text{Al(OH)}_3 + \text{NaOH} \rightarrow [\text{Al(OH)}_4]^– + \text{Na}^+ \). Осадок не образуется, наоборот, амфотерный гидроксид растворяется.
• 2) Ca(HCO₃)₂ - кальция гидрокарбонат. Реакция с NaOH: \( \text{Ca(HCO}_3)_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{CaCO}_3 ↓ + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{Na}^+ \). Образуется белый осадок карбоната кальция \( \text{CaCO}_3 \).
• 3) KHSO₄ - калия гидросульфат. Это кислая соль. Реакция с NaOH: \( \text{KHSO}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \) или \( \text{KHSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \) (если рассматривать как H₂SO₄). В любом случае, никаких осадков не образуется.
• 4) K₂[Zn(OH)₄] - калия тетрагидроксо-цинкат. Это соль комплексной кислоты. Реакция с NaOH: \( \text{K}_2[\text{Zn(OH)}_4] + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{K}_2[\text{Zn(OH)}_6] + 2\text{H}_2\text{O} \) (если рассматривать как комплексный гидроксид). В растворе находятся комплексные анионы, которые не образуют осадка с NaOH.
• 5) (NH₄)₂HPO₄ - аммония гидрофосфат. Реакция с NaOH: \( (\text{NH}_4)_2\text{HPO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{HPO}_4 + 2\text{NH}_3 ↑ + 2\text{H}_2\text{O} \) (выделение газа).

Из этих вариантов, только 2) Ca(HCO₃)₂ подходит для вещества Х, так как образует белый осадок.

Вещество У: При добавлении к раствору NaOH и нагревании выделяется газ. Это может быть аммонийная соль, которая при реакции со щелочью и нагревании выделяет аммиак (газ).

• 1) Al(OH)₃ - не выделяет газов при реакции с NaOH.
• 2) Ca(HCO₃)₂ - при реакции с NaOH может выделять CO₂, но не в виде газа при нагревании, а как часть осадка \( \text{CaCO}_3 \).
• 3) KHSO₄ - не выделяет газов при реакции с NaOH.
• 4) K₂[Zn(OH)₄] - не выделяет газов при реакции с NaOH.
• 5) (NH₄)₂HPO₄ - аммония гидрофосфат. При реакции с NaOH и нагревании выделяется аммиак (газ): \( (\text{NH}_4)_2\text{HPO}_4 + 2\text{NaOH} \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{HPO}_4 + 2\text{NH}_3 ↑ + 2\text{H}_2\text{O} \).

Таким образом, вещество Х - это 2) Ca(HCO₃)₂, а вещество У - это 5) (NH₄)₂HPO₄. Это соответствует варианту X2Y5.

Проверка других вариантов:

X3Y5: X = KHSO₄ (нет осадка), Y = (NH₄)₂HPO₄ (выделение газа). Не подходит.

X5Y1: X = (NH₄)₂HPO₄ (выделение газа, не осадок), Y = Al(OH)₃ (нет выделения газа). Не подходит.

X3Y4: X = KHSO₄ (нет осадка), Y = K₂[Zn(OH)₄] (нет выделения газа). Не подходит.

X2Y5: X = Ca(HCO₃)₂ (белый осадок), Y = (NH₄)₂HPO₄ (выделение газа при нагревании). Подходит.

Ответ: X2Y5