5. Растворы каких веществ имеют щелочную реакцию среды (pH > 7)? А) FeCl₂ Б) KFeO₂ В) FeCl₃ Г) FeSO₄ Д) K₂SO₄

Решение:

Щелочная реакция среды (pH > 7) в водном растворе обусловлена гидролизом солей, образованных:

• Слабым основанием и сильной кислотой (гидролиз по катиону, среда кислая).
• Сильным основанием и слабой кислотой (гидролиз по аниону, среда щелочная).
• Слабым основанием и слабой кислотой (среда может быть близка к нейтральной, зависит от констант диссоциации).

Также щелочную реакцию имеют растворы сильных оснований.

Рассмотрим предложенные варианты:

• А) FeCl₂ (хлорид железа(II)): Образована слабым основанием Fe(OH)₂ и сильной кислотой HCl. Гидролиз по катиону Fe²⁺, среда кислая.
• Б) KFeO₂ (феррит калия): Это соль слабой амфотерной гидроксида железа(III) Fe(OH)₃ и сильного основания KOH. Однако, формулу KFeO₂ можно рассматривать как соль, образованную катионом K⁺ и анионом [FeO₂]⁻. Анион [FeO₂]⁻ происходит от амфотерного гидроксида Fe(OH)₃, но в водной среде он может вести себя как остаток слабой кислоты. При гидролизе KFeO₂ + H₂O ⇌ KOH + Fe(OH)₃. Образуется сильное основание KOH, поэтому среда будет щелочной.
• В) FeCl₃ (хлорид железа(III)): Образована слабым основанием Fe(OH)₃ и сильной кислотой HCl. Гидролиз по катиону Fe³⁺, среда кислая.
• Г) FeSO₄ (сульфат железа(II)): Образована слабым основанием Fe(OH)₂ и сильной кислотой H₂SO₄. Гидролиз по катиону Fe²⁺, среда кислая.
• Д) K₂SO₄ (сульфат калия): Образована сильным основанием KOH и сильной кислотой H₂SO₄. Гидролиз отсутствует, среда нейтральная.

Из представленных вариантов, только KFeO₂ будет давать щелочную среду из-за особенностей гидролиза или поведения в водном растворе.

Примечание: Формула KFeO₂ может быть неоднозначной. В контексте химии железа, она чаще всего представляет собой феррит, где железо находится в степени окисления +3. При гидролизе таких соединений (особенно если основание KOH сильное, а кислотная часть слабая или амфотерная), раствор может быть щелочным.

Финальный ответ:

Ответ: Б) KFeO₂