Укажите соль, гидролиз которой описывается ионно-молекулярным уравнением

Задание:

15. Укажите соль, гидролиз которой описывается ионно-молекулярным уравнением:

\[ \text{An}^- + \text{HOH} \rightarrow \text{HAn} + \text{OH}^- \]

Определение предмета и раздела:

Это задание из химии, относящееся к разделу гидролиз солей. Гидролиз — это процесс взаимодействия солей с водой, в результате которого может изменяться pH раствора.

Анализ уравнения и объяснение:

Заданное уравнение представляет собой одну из схем гидролиза соли. В нем анион соли \( \text{An}^- \) реагирует с молекулой воды (HOH). Результатом реакции являются слабая кислота \( \text{HAn} \) и гидроксид-ион \( \text{OH}^- \), что говорит о щелочной среде. Это уравнение соответствует гидролизу по аниону, в ходе которого образуется слабая кислота (продукт \( \text{HAn} \)) и щелочная среда (появление \( \text{OH}^- \)).

Такие реакции происходят с солями, у которых анион — это производное слабой кислоты, потому что слабые кислоты имеют низкую степень диссоциации и могут вновь образовываться при взаимодействии с водой.

Рассмотрим предложенные варианты солей:

А) NaCl — хлорид натрия. Это соль сильной кислоты (HCl) и сильного основания (NaOH). Вода с такой солью не гидролизуется, реакция нейтральна \( \text{pH} \approx 7 \).

Б) NaCN — цианид натрия. Это соль сильного основания (NaOH) и слабой кислоты (HCN). Гидролиз по аниону: \( \text{CN}^- + \text{HOH} \rightarrow \text{HCN} + \text{OH}^- \). Как мы видим, это уравнение аналогично приведенному в задании.

В) NaHCO₃ — гидрокарбонат натрия. Это соль слабой кислоты (H₂CO₃) и сильного основания (NaOH), но она гидролизуется по-другому.

Г) Na₂CO₃ — карбонат натрия, тоже соль сильного основания и слабой кислоты (H₂CO₃). Гидролиз здесь более сложный и имеет иной механизм.

Д) Na₃PO₄ — фосфат натрия, также дает сложный многоступенчатый гидролиз с буферными свойствами.

Ответ:

Правильный ответ — Б) NaCN.

Объяснение:

Гидролиз цианида натрия соответствует уравнению гидролиза по аниону, где образуется слабая кислота HCN и гидроксид-ион \( \text{OH}^- \), что объясняет щелочную реакцию раствора.