14 Выберите два исходных вещества, взаимодействию которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции Cr²++PO4 = CrPO4↓

Решение:

Сокращённое ионное уравнение реакции: Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓. Это означает, что ионы Cr²⁺ и PO₄³⁻ должны вступить в реакцию с образованием нерастворимого осадка ортофосфата хрома(II) (CrPO₄).

Проанализируем предложенные вещества:

1. Cr(OH)₃ — гидроксид хрома(II). При диссоциации в воде диссоциирует на Cr²⁺ и 3OH⁻. Может быть источником ионов Cr²⁺.
2. CrCl₃ — хлорид хрома(III). При диссоциации образует ионы Cr³⁺, а не Cr²⁺.
3. AlPO₄ — ортофосфат алюминия. Это нерастворимая соль, которая в растворе практически не диссоциирует. Даже если бы она диссоциировала, то образовала бы Al³⁺ и PO₄³⁻.
4. Na₃PO₄ — ортофосфат натрия. При диссоциации образует ионы Na⁺ и PO₄³⁻. Может быть источником ионов PO₄³⁻.
5. H₃PO₄ — ортофосфорная кислота. При диссоциации образует H⁺ и PO₄³⁻ (в полной диссоциации) или H⁺ и HPO₄²⁻, H⁺ и H₂PO₄⁻ (частичная диссоциация). Может быть источником ионов PO₄³⁻.
6. CrF₃ — фторид хрома(III). При диссоциации образует ионы Cr³⁺, а не Cr²⁺.

Чтобы получить сокращённое ионное уравнение Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓, нам нужны вещества, которые при растворении в воде диссоциируют с образованием ионов Cr²⁺ и PO₄³⁻. При этом образуется осадок CrPO₄.

Рассмотрим вещества, которые могут дать нужные ионы:

• Источник ионов Cr²⁺: Из предложенных вариантов, 1) Cr(OH)₂ (гидроксид хрома(II)) может диссоциировать с образованием Cr²⁺. (Примечание: в задании указано Cr²⁺, но вещество указано как 1) Cr(OH)₃. Это ошибка в задании. Если бы было Cr(OH)₂, то это подходило бы. Предположим, что в задании опечатка и имеется в виду Cr(OH)₂, или же Cr²⁺ может образоваться из другого соединения хрома(II), например, CrCl₂. Среди вариантов нет CrCl₂. Давайте предположим, что 1) Cr(OH)₃ на самом деле подразумевает соединение хрома(II), например, Cr(OH)₂.)
• Источник ионов PO₄³⁻: Из предложенных вариантов, 4) Na₃PO₄ и 5) H₃PO₄ являются растворимыми соединениями, которые диссоциируют с образованием PO₄³⁻.

Теперь проверим, образуется ли осадок CrPO₄ при взаимодействии этих ионов.

Если взять 1) Cr(OH)₂ (предполагая, что это Cr²⁺ источник) и 4) Na₃PO₄ (источник PO₄³⁻):

Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓ (осадок)

Если взять 1) Cr(OH)₂ и 5) H₃PO₄:

Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓ (осадок)

Давайте пересмотрим варианты, учитывая возможные ошибки в задании.

Уравнение реакции:

Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓

Нам нужны растворимые соли, которые содержат эти ионы.

Исходя из предложенных вариантов:

1) Cr(OH)₃ — если это Cr(OH)₂, то он диссоциирует на Cr²⁺ и OH⁻. (Но указано Cr(OH)₃, что соответствует Cr³⁺. Скорее всего, в задании опечатка, и имеется в виду соединение хрома(II), например CrCl₂ или CrSO₄, или Cr(OH)₂).

2) CrCl₃ — дает Cr³⁺.

3) AlPO₄ — нерастворимая соль, сама по себе.

4) Na₃PO₄ — растворимая соль, дает PO₄³⁻.

5) H₃PO₄ — растворимая кислота, дает PO₄³⁻.

6) CrF₃ — дает Cr³⁺.

Если предположить, что вещество №1 на самом деле содержит Cr²⁺, например, CrCl₂, то:

Cr²⁺ (из CrCl₂) + PO₄³⁻ (из Na₃PO₄) → CrPO₄↓

Cr²⁺ (из CrCl₂) + PO₄³⁻ (из H₃PO₄) → CrPO₄↓

В данном случае, если предположить, что 1) Cr(OH)₃ является опечаткой и должно быть соединением хрома(II), то мы можем выбрать №1 и №4 или №1 и №5.

Однако, если мы строго смотрим на то, что написано, то Cr(OH)₃ содержит Cr³⁺. Тогда реакция Cr³⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓. Но в ионном уравнении указан Cr²⁺.

Есть также возможность, что CrPO₄ образуется в результате окислительно-восстановительной реакции, но в условии указано сокращенное ионное уравнение, где степени окисления не меняются.

Предположим, что в задании есть опечатка, и №1 подразумевает соединение хрома(II), которое растворимо или диссоциирует с образованием Cr²⁺. Самым вероятным источником Cr²⁺ из представленных вариантов (хотя и написанным некорректно) является №1, если это Cr(OH)₂. Если принять это, то Cr(OH)₂ + Na₃PO₄ (или H₃PO₄) → CrPO₄↓.

Среди вариантов, №4 (Na₃PO₄) и №5 (H₃PO₄) точно являются источниками PO₄³⁻. Теперь нужно найти источник Cr²⁺. Если №1 - это Cr(OH)₂, то он подходит.

Итак, если №1 - источник Cr²⁺, и №4 или №5 - источник PO₄³⁻, то это будет правильный ответ.

В задании просят выбрать ДВА исходных вещества. Предполагаем, что №1 имеет опечатку и означает соединение хрома(II). Тогда:

1) Cr(OH)₂ (гипотетически) + 4) Na₃PO₄ → CrPO₄↓

или

1) Cr(OH)₂ (гипотетически) + 5) H₃PO₄ → CrPO₄↓

Проверим, может ли Cr(OH)₃ (как написано) вступить в реакцию с PO₄³⁻ с образованием CrPO₄↓. Cr(OH)₃ - нерастворимое основание, содержит Cr³⁺. PO₄³⁻ - анион фосфата. CrPO₄ - нерастворимая соль. Реакция между нерастворимым основанием и солью, содержащей нужный анион, может привести к образованию новой нерастворимой соли. Но это будет реакция обмена, а сокращенное ионное уравнение содержит Cr²⁺.

Исходя из формулировки задания (сокращённое ионное уравнение Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓), мы должны выбрать вещества, которые являются источниками этих ионов. Единственный вариант, который потенциально может дать Cr²⁺, — это №1, если предположить, что там опечатка (должно быть Cr(OH)₂ или CrCl₂). И варианты №4 (Na₃PO₄) и №5 (H₃PO₄) являются источниками PO₄³⁻.

Если мы выберем 1 и 4, то это будут: Cr(OH)₂ (предполагаемо) и Na₃PO₄. Реакция: Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓. Это подходит.

Если мы выберем 1 и 5, то это будут: Cr(OH)₂ (предполагаемо) и H₃PO₄. Реакция: Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓. Это подходит.

Среди вариантов 4 и 5, обычно в подобных заданиях подразумеваются соли, а не кислоты, если нет указания на ион H⁺.

Проверим, если №1 действительно Cr(OH)₃ (Cr³⁺), а не Cr²⁺. Тогда ионное уравнение должно быть Cr³⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓. Если бы это было так, то мы бы выбрали №1 (даже если он нерастворим, он может служить источником ионов в определённых условиях) и №4 или №5. Но в задании указан Cr²⁺.

Таким образом, учитывая опечатку в №1, наиболее вероятным ответом является комбинация источника Cr²⁺ (№1) и источника PO₄³⁻ (№4 или №5).

Если предположить, что №1 — это CrCl₂, а не Cr(OH)₃:

CrCl₂ + Na₃PO₄ → CrPO₄↓ + 2NaCl

Cr²⁺ + 2Cl⁻ + 3Na⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓ + 3Na⁺ + 2Cl⁻

Cr²⁺ + PO₄³⁻ → CrPO₄↓

Это подходит.

Таким образом, если №1 подразумевает соединение хрома(II), а №4 - растворимую соль фосфата, то их взаимодействие соответствует данному ионному уравнению.

Ответ: 1, 4