Задание 21 ЕГЭ по химии: решения ФИПИ с ответами по шагам

Раствор $\mathrm{HCl}$ имеет кислую среду, поскольку соляная кислота является сильной кислотой. Это вещество соответствует наименьшему значению pH.$$\mathrm{HCl \rightarrow H^+ + Cl^-}$$

Хлорид магния образован сильной кислотой и слабым основанием $\mathrm{Mg(OH)_2}$, поэтому катион $\mathrm{Mg^{2+}}$ гидролизуется, а раствор имеет кислую среду. Однако она менее кислая, чем раствор $\mathrm{HCl}$.$$\mathrm{Mg^{2+} + H_2O \rightleftharpoons MgOH^+ + H^+}$$

Раствор $\mathrm{HCl}$ имеет кислую среду, поскольку соляная кислота является сильной кислотой. Это наименьшее значение pH.

В растворе $\mathrm{MgI_2}$ катион $\mathrm{Mg^{2+}}$ гидролизуется, поэтому среда слабокислая.

$\mathrm{HI}$ — сильная кислота, поэтому её раствор имеет наиболее низкое значение pH.$$\mathrm{HI \rightarrow H^+ + I^-}$$

$\mathrm{FeSO_4}$ образован сильной кислотой и слабым основанием $\mathrm{Fe(OH)_2}$; катион $\mathrm{Fe^{2+}}$ гидролизуется, поэтому среда раствора кислая.$$\mathrm{Fe^{2+} + H_2O \rightleftharpoons FeOH^+ + H^+}$$

Нитрат аммония диссоциирует с образованием иона $\mathrm{NH_4^+}$ — сопряжённой кислоты слабого основания $\mathrm{NH_3 \cdot H_2O}$. Поэтому раствор имеет кислую среду и наименьшее значение pH.$$\mathrm{NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+}$$

Перхлорат кальция образован сильным основанием $\mathrm{Ca(OH)_2}$ и сильной кислотой $\mathrm{HClO_4}$. Ионы практически не гидролизуются, поэтому среда раствора близка к нейтральной.$$\mathrm{Ca(ClO_4)_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2ClO_4^-}$$

В растворе $\mathrm{NaHCO_3}$ гидрокарбонат-ион проявляет основные свойства и взаимодействует с водой с образованием гидроксид-ионов. Среда щелочная, поэтому pH наибольший.$$\mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-}$$

Хлорид кальция образован сильным основанием и сильной кислотой, поэтому его раствор практически нейтрален.$$\mathrm{CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-}$$

В растворе $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ ион $\mathrm{Al^{3+}}$ гидролизуется, поэтому раствор имеет кислую среду и наименьшее значение pH.$$\mathrm{Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons AlOH^{2+} + H^+}$$

Ионы $\mathrm{K^+}$ и $\mathrm{I^-}$ в растворе $\mathrm{KI}$ практически не гидролизуются, поэтому среда близка к нейтральной.$$\mathrm{pH \approx 7}$$

Раствор $\mathrm{HI}$ имеет сильно кислую среду, поскольку $\mathrm{HI}$ — сильная кислота. Его pH будет наименьшим.

Ионы $\mathrm{Cr^{2+}}$ гидролизуются, поэтому раствор $\mathrm{CrCl_2}$ имеет кислую среду, но менее кислую, чем раствор сильной кислоты $\mathrm{HI}$.

В растворе $\mathrm{NH_4Cl}$ ион $\mathrm{NH_4^+}$ гидролизуется и создаёт кислую среду. Это наименьшее значение pH.

Сульфат-ион гидролизуется значительно слабее фосфат-иона, поэтому раствор $\mathrm{Na_2SO_4}$ слабощелочной, а его pH меньше, чем у раствора $\mathrm{K_3PO_4}$.

Хлорид аммония образует кислую среду: ион $\mathrm{NH_4^+}$ гидролизуется с образованием ионов водорода.$$\mathrm{NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+}$$

Нитрат кальция образован сильным основанием и сильной кислотой, поэтому практически не гидролизуется и его раствор имеет нейтральную среду.$$\mathrm{Ca(NO_3)_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^-}$$

Бромид цинка гидролизуется по катиону: раствор $\mathrm{ZnBr_2}$ имеет кислую среду, поэтому его pH наименьший.

Нитрат натрия образован сильным основанием и сильной кислотой, поэтому практически не гидролизуется. Его раствор нейтрален.

Гидрокарбонат калия $\mathrm{KHCO_3}$ образован сильным основанием и слабой угольной кислотой. Ион $\mathrm{HCO_3^-}$ гидролизуется преимущественно по основному типу, поэтому раствор имеет щелочную среду и наибольшее значение pH.$$\mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-}$$

Хлорат натрия $\mathrm{NaClO_3}$ образован сильным основанием и сильной кислотой. Ионы практически не гидролизуются, поэтому раствор близок к нейтральному.$$\mathrm{NaClO_3 \rightarrow Na^+ + ClO_3^-}$$

Раствор азотной кислоты имеет сильнокислую среду, поэтому у $\mathrm{HNO_3}$ значение pH наименьшее.

В растворе сульфата аммония гидролизуется ион аммония — катион слабого основания. Среда кислая, но менее кислая, чем раствор сильной кислоты.

В растворе $\mathrm{FeCl_3}$ катион $\mathrm{Fe^{3+}}$ гидролизуется, поэтому среда кислая и значение pH наименьшее.

Ион $\mathrm{ClO^-}$ является остатком слабой кислоты и гидролизуется с образованием гидроксид-ионов. Раствор $\mathrm{NaClO}$ имеет щелочную среду.

$\mathrm{HNO_3}$ — сильная кислота, поэтому её раствор имеет наиболее низкое значение pH.

В растворе $\mathrm{FeCl_2}$ катион $\mathrm{Fe^{2+}}$ гидролизуется, поэтому среда кислая, но менее кислая, чем раствор сильной кислоты той же концентрации.

В растворе $\mathrm{Zn(NO_3)_2}$ катион $\mathrm{Zn^{2+}}$ гидролизуется, поэтому среда кислая и значение pH меньше 7.$$\mathrm{Zn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons ZnOH^+ + H^+}$$

Бромид кальция образован сильным основанием и сильной кислотой. Ионы $\mathrm{Ca^{2+}}$ и $\mathrm{Br^-}$ практически не гидролизуются, поэтому среда близка к нейтральной.$$\mathrm{pH \approx 7}$$

$\mathrm{LiOH}$ — сильное основание, полностью диссоциирует и создаёт высокую концентрацию гидроксид-ионов. Его раствор имеет наиболее высокий pH.$$\mathrm{LiOH \rightarrow Li^+ + OH^-}$$

Гидрокарбонат-ион $\mathrm{HCO_3^-}$ гидролизуется преимущественно с образованием гидроксид-ионов, поэтому раствор $\mathrm{NaHCO_3}$ имеет щелочную среду.$$\mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-}$$

Нитрат меди(II) образован слабым основанием и сильной кислотой. Ион меди(II) гидролизуется по катиону, поэтому среда раствора кислая.$$\mathrm{Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons CuOH^+ + H^+}$$

Сульфит натрия образован сильным основанием и слабой кислотой. Сульфит-ион гидролизуется по аниону, поэтому среда раствора щелочная.$$\mathrm{SO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HSO_3^- + OH^-}$$

Раствор хлорноватой кислоты $\mathrm{HClO_3}$ имеет кислую среду, поскольку это сильная кислота. Его pH будет наименьшим.

В растворе $\mathrm{Fe(NO_3)_2}$ катион $\mathrm{Fe^{2+}}$ гидролизуется, поэтому среда кислая. Однако она менее кислая, чем раствор сильной кислоты $\mathrm{HClO_3}$.

Нитрат свинца(II) образован сильной азотной кислотой и слабым основанием. Поэтому гидролизуется катион $\mathrm{Pb^{2+}}$.$$\mathrm{Pb^{2+}+H_2O\rightleftharpoons PbOH^++H^+}$$

Сульфид натрия образован сильным основанием и слабой сероводородной кислотой. Поэтому гидролизуется анион $\mathrm{S^{2-}}$.$$\mathrm{S^{2-}+H_2O\rightleftharpoons HS^-+OH^-}$$

Сульфат калия образован сильным основанием $\mathrm{KOH}$ и сильной кислотой $\mathrm{H_2SO_4}$. Раствор считают практически нейтральным.

Гидрокарбонат натрия содержит анион слабой угольной кислоты. Гидролиз по аниону приводит к образованию гидроксид-ионов, поэтому среда щелочная.