Номер 1108, страница 175 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1108. Укажите верные утверждения:

а) при сгорании фосфора в избытке кислорода образуется $P_2O_3$;

б) при окислении оксида фосфора(III) образуется оксид фосфора(V);

в) ортофосфорной кислоте соответствует оксид $P_2O_3$;

г) при н. у. ортофосфорная кислота находится в твёрдом агрегатном состоянии;

д) ортофосфорная кислота нерастворима в воде;

е) ортофосфорная кислота является слабым электролитом;

ж) в водном растворе ортофосфорной кислоты нет молекул $H_3PO_4$;

з) в промышленных условиях ортофосфорную кислоту получают из фосфорита;

и) ортофосфаты всех металлов хорошо растворимы в воде;

к) фосфат-ионы в растворе можно обнаружить по образованию жёлтого осадка $Ag_3PO_4$.

а) при сгорании фосфора в избытке кислорода образуется P₂O₃;

Данное утверждение неверно. При сгорании фосфора в избытке кислорода образуется высший оксид фосфора — оксид фосфора(V), формула которого $P_2O_5$ (или, точнее, его димер $P_4O_{10}$). Оксид фосфора(III) ($P_2O_3$ или его димер $P_4O_6$) образуется при горении фосфора в условиях недостатка кислорода. Уравнение реакции горения фосфора в избытке кислорода: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

Ответ: утверждение неверное.

б) при окислении оксида фосфора(III) образуется оксид фосфора(V);

Данное утверждение верно. Оксид фосфора(III) ($P_2O_3$), в котором фосфор имеет степень окисления +3, может быть доокислен кислородом до оксида фосфора(V) ($P_2O_5$), где степень окисления фосфора равна +5. Уравнение реакции: $P_2O_3 + O_2 \rightarrow P_2O_5$

Ответ: утверждение верное.

в) ортофосфорной кислоте соответствует оксид P₂O₃;

Данное утверждение неверно. Ортофосфорная кислота имеет формулу $H_3PO_4$. Степень окисления фосфора в ней +5. Следовательно, ей соответствует кислотный оксид с той же степенью окисления — оксид фосфора(V), $P_2O_5$. Оксиду $P_2O_3$ (оксид фосфора(III)) соответствует фосфористая кислота $H_3PO_3$.

Ответ: утверждение неверное.

г) при н. у. ортофосфорная кислота находится в твёрдом агрегатном состоянии;

Данное утверждение верно. Нормальные условия (н. у.) — это температура 0 °C (273,15 К) и давление 1 атм (101,325 кПа). Чистая безводная ортофосфорная кислота представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы с температурой плавления 42,35 °C. Таким образом, при 0 °C она находится в твёрдом агрегатном состоянии.

Ответ: утверждение верное.

д) ортофосфорная кислота нерастворима в воде;

Данное утверждение неверно. Ортофосфорная кислота очень хорошо растворима в воде, она смешивается с водой в любых соотношениях. Промышленно выпускается в виде концентрированных водных растворов.

Ответ: утверждение неверное.

е) ортофосфорная кислота является слабым электролитом;

Данное утверждение верно. Ортофосфорная кислота $H_3PO_4$ является трёхосновной кислотой средней силы. В отличие от сильных кислот (например, $HCl$, $H_2SO_4$), она диссоциирует в воде не полностью, а ступенчато, и является обратимым процессом. По первой ступени диссоциация значительна, но по второй и третьей — очень слабая. В школьном курсе химии кислоты, которые не относятся к сильным, принято классифицировать как слабые электролиты. $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-$

Ответ: утверждение верное.

ж) в водном растворе ортофосфорной кислоты нет молекул H₃PO₄;

Данное утверждение неверно. Поскольку ортофосфорная кислота является слабым электролитом (см. пункт е), в её водном растворе устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами кислоты $H_3PO_4$ и ионами, образующимися в результате её диссоциации ($H^+$, $H_2PO_4^-$, $HPO_4^{2-}$, $PO_4^{3-}$). Следовательно, молекулы $H_3PO_4$ в растворе присутствуют.

Ответ: утверждение неверное.

з) в промышленных условиях ортофосфорную кислоту получают из фосфорита;

Данное утверждение верно. Основным промышленным способом получения ортофосфорной кислоты является экстракционный (сернокислотный) метод, при котором природные фосфаты, такие как фосфорит или апатит (основной компонент — фосфат кальция $Ca_3(PO_4)_2$), обрабатывают серной кислотой. $Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaSO_4\downarrow$

Ответ: утверждение верное.

и) ортофосфаты всех металлов хорошо растворимы в воде;

Данное утверждение неверно. Согласно таблице растворимости, хорошо растворимы в воде только ортофосфаты щелочных металлов (Li, Na, K и др.) и аммония ($NH_4^+$). Ортофосфаты большинства других металлов, включая щёлочноземельные (Ca, Ba) и переходные (Ag, Fe, Cu), нерастворимы или малорастворимы в воде.

Ответ: утверждение неверное.

к) фосфат-ионы в растворе можно обнаружить по образованию жёлтого осадка Ag₃PO₄.

Данное утверждение верно. Реакция с нитратом серебра является качественной реакцией на фосфат-ион ($PO_4^{3-}$). При добавлении к раствору, содержащему фосфат-ионы, раствора соли серебра (например, $AgNO_3$) образуется характерный ярко-жёлтый осадок ортофосфата серебра $Ag_3PO_4$. Ионное уравнение реакции: $3Ag^+ + PO_4^{3-} \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow$

Ответ: утверждение верное.