Номер 306, страница 49 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

306. Приведите химическую формулу высшего гидроксида мышьяка. Каких кислотно-основных свойств следует ожидать у этого вещества? Приведите уравнения трёх химических реакций, подтверждающих это.

Приведите химическую формулу высшего гидроксида мышьяка.

Мышьяк (As) находится в 15-й группе (VА подгруппе) периодической системы. Высшая степень окисления для элементов этой группы равна +5. Высшему оксиду мышьяка $As_2O_5$ соответствует гидроксид, который является мышьяковой кислотой. Химическая формула высшего гидроксида мышьяка — $H_3AsO_4$.

Ответ: $H_3AsO_4$.

Каких кислотно-основных свойств следует ожидать у этого вещества?

В 15-й группе периодической системы с ростом порядкового номера элемента кислотные свойства высших гидроксидов ослабевают, а основные — усиливаются. Так, азотная кислота ($HNO_3$) — сильная кислота, фосфорная ($H_3PO_4$) — кислота средней силы. Мышьяковая кислота ($H_3AsO_4$) продолжает эту тенденцию и является кислотой средней силы, более слабой, чем фосфорная. Таким образом, для высшего гидроксида мышьяка следует ожидать проявления выраженных кислотных свойств.

Ответ: Следует ожидать, что вещество будет проявлять кислотные свойства.

Приведите уравнения трёх химических реакций, подтверждающих это.

Кислотные свойства мышьяковой кислоты подтверждаются её способностью вступать в реакции с основаниями, основными оксидами и солями более слабых кислот.

1. Реакция нейтрализации с сильным основанием (щелочью), например, с гидроксидом натрия, с образованием соли (арсената натрия) и воды:

$H_3AsO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3AsO_4 + 3H_2O$

2. Реакция с основным оксидом, например, с оксидом кальция, с образованием соли (арсената кальция) и воды:

$2H_3AsO_4 + 3CaO \rightarrow Ca_3(AsO_4)_2\downarrow + 3H_2O$

3. Реакция с солью более слабой кислоты, например, с карбонатом калия. Мышьяковая кислота сильнее угольной, поэтому вытесняет её из солей с образованием углекислого газа:

$2H_3AsO_4 + 3K_2CO_3 \rightarrow 2K_3AsO_4 + 3CO_2\uparrow + 3H_2O$

Ответ: 1. $H_3AsO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3AsO_4 + 3H_2O$;

2. $2H_3AsO_4 + 3CaO \rightarrow Ca_3(AsO_4)_2\downarrow + 3H_2O$;

3. $2H_3AsO_4 + 3K_2CO_3 \rightarrow 2K_3AsO_4 + 3CO_2\uparrow + 3H_2O$.