Условие задачи
Установите соответствие между названиями веществ (левый столбец) и классами (группами) неорганических соединений (правый столбец), к которым они принадлежатA) сульфид натрия, оксид калияБ) гидроксид алюминия, гидросульфит калияB) оксид цинка, перманганат калияГ) оксид серы (VI), сульфат железа (III)1) амфотерный оксид, средняя соль2) кислотный оксид, средняя соль3) основный оксид, кислая соль4) средняя соль, основный оксид5) амфотерный гидроксид, кислая соль6) кислотный оксид, кислая соль
Решение
Ниже приведён подробный анализ задачи и обоснование выбора соответствия.
Задача даёт четыре пары веществ. Каждая пара состоит из двух неорганических соединений, принадлежащих к разным группам («классам») соединений. Выписаны следующие варианты ответов, где в каждой паре первое слово описывает класс оксида/гидроксида, а второе – класс соли. Обозначения в ответах такие:
1) амфотерный оксид, средняя соль
2) кислотный оксид, средняя соль
3) основный оксид, кислая соль
4) средняя соль, основный оксид
5) амфотерный гидроксид, кислая соль
6) кислотный оксид, кислая соль
Важно помнить следующие общие правила (согласно правилам неорганической химии):
─────────────────────────────
1. Оксиды и гидроксиды делят на три типа по кислотно‐основным свойствам:
• Основные – реагируют с кислотами, не реагируют с щелочами (например, оксиды щелочных металлов, такие как калиевый оксид).
• Кислотные – реагируют с основаниями, не реагируют с кислотами (окислы неметаллов, например, оксид серы(VI) = СО₃, если принять, что СО₃ здесь – упрощённое обозначение для SO₃).
• Амфотерные – могут реагировать и с кислотами, и с основаниями (например, гидроксид алюминия, оксид цинка).
─────────────────────────────
2. Соли классифицируют по тому, получены ли они при полном нейтрализации сильным основанием и сильной кислотой или при частичной нейтрализации:
• «Средние соли» – получаются при реакции сильной кислоты со сильным основанием (или полностью нейтрализованные соли, не показывающие ярко выраженной кислотности или щёлочности).
• «Кислые соли» – образуются при неполной замене водородных атомов в поликислотах (например, гидросульфиты или сульфаты, где металл c сильной кислотой – минеральной – дает соль, склонную к гидролизу, т.е. кислотную поведение).
При этом стоит учесть, что свойства соли могут коррелировать с кислотно-основной природой соответствующего родителя (кислоты). Например, соль, образованная из сильного основания и слабой кислоты, имеет тенденцию давать щелочную реакцию; однако в данной классификации в ответах используются именно термины «средняя соль» и «кислая соль».
─────────────────────────────
Рассмотрим каждую пару по отдельности.
─────────────────────────────
Группа A: «сульфид натрия, оксид калия»
• Сульфид натрия имеет формулу Na₂S. Он образуется из сильного основания (NaOH) и слабой сероводородной кислоты (H₂S). Такие соли обычно проявляют основное (щёлочное) поведение. В данной терминологии отсутствует термин «основная соль», а в вариантах ответа соли обозначены как либо «средняя соль», либо «кислая соль». Соль, полученная от слабой кислоты, по традиционной классификации оказывается более «основной», то есть не обладает кислотными свойствами – в данной системе её целесообразно отнести к безвредной (нейтральной) соли, которую обозначают как «средняя соль».
• Оксид калия (K₂O) – это оксид щелочного металла, который является типичным основным оксидом.
Таким образом, в этой паре первым надо отнести сульфид натрия к классу соли – «средняя соль», а оксид калия – к классу оксидов – «основный оксид». Среди вариантов именно вариант 4 записывает пары в порядке: (первая позиция) средняя соль, (вторая позиция) основной оксид.
─────────────────────────────
Группа Б: «гидроксид алюминия, гидросульфит калия»
• Гидроксид алюминия, Al(OH)₃, является типичным амфотерным гидроксидом – он может реагировать как с кислотами, так и с основаниями.
• Гидросульфит калия – это соль, в которой гидросульфит-ион (HSO₃⁻) содержит один протон, неотъемлемый от слабой сернистокислой группы. Такие соли называют кислыми солями.
Ответящая пара – «амфотерный гидроксид, кислая соль». Это соответствует варианту 5.
─────────────────────────────
Группа В: «оксид цинка, перманганат калия»
• Оксид цинка, ZnO, имеет амфотерные свойства (при реакции может давать как кислые, так и основные вещества).
• Перманганат калия, KMnO₄, является солью перманганатной кислоты. Перманганатная кислота (HMnO₄) – сильная кислота, а её полное нейтрализованное соединение даёт «среднюю соль» (то есть нейтральную по классическому представлению).
Таким образом, эта пара соответствует описанию: «амфотерный оксид, средняя соль». Это соответствует варианту 1.
─────────────────────────────
Группа Г: «оксид серы (VI), сульфат железа (III)»
• Оксид серы(VI) – по условной формуле это SO₃, относящийся к кислотным оксидам (оксиды неметаллов, как правило, кислотные).
• Сульфат железа(III), Fe₂(SO₄)₃, является солью, полученной из сильной кислоты (H₂SO₄) и слабого основания (Fe(OH)₃). Такие соли, как правило, гидролизуются с выделением кислоты и называются кислыми солями.
Таким образом, состав пары: «кислотный оксид, кислая соль». Это соответствует варианту 6.
─────────────────────────────
Подытожим сопоставление:
А) сульфид натрия, оксид калия → вариант 4: средняя соль, основный оксид
Б) гидроксид алюминия, гидросульфит калия → вариант 5: амфотерный гидроксид, кислая соль
В) оксид цинка, перманганат калия → вариант 1: амфотерный оксид, средняя соль
Г) оксид серы (VI), сульфат железа (III) → вариант 6: кислотный оксид, кислая соль
─────────────────────────────
Ответ:
А → 4; Б → 5; В → 1; Г → 6.
Это решение базируется на типичных свойственных данных оксидов, гидроксидов и солей в неорганической химии и на стандартном подходе классификации по кислотно-основным свойствам.