Выдано три пробирки с растворами электролитов, в одной из которых содержится водный раствор гидроскида...

Если в одной из пробирок содержится водный раствор гидроксида калия (KOH), то это основание, которое имеет щелочную реакцию и придает индикаторам, таким как лакмус, синий цвет. Поскольку все три пробирки дают одинаковую окраску индикаторам, это означает, что растворы в оставшихся двух пробирках также обладают щелочной реакцией.

Вот несколько примеров веществ, которые могли бы находиться в двух оставшихся пробирках:

1. Натрий гидроксид (NaOH): Это еще одно сильное основание, которое также в водном растворе дает щелочную реакцию и придает индикатору синий цвет. Как и KOH, NaOH полностью диссоциирует в воде, образуя ионы Na⁺ и OH⁻.

2. Кальций гидроксид (Ca(OH)₂): Это основание также может быть в растворе и в определенной концентрации дает щелочную реакцию. При растворении в воде Ca(OH)₂ также образует ионы OH⁻, что делает раствор щелочным.

3. Аммиак (NH₃): Водный раствор аммиака (аммиачная вода) также является щелочным, так как аммиак частично диссоциирует в воде, образуя гидроксид-ион OH⁻. Он может придавать индикатору синий цвет.

4. Борная кислота (H₃BO₃): Хотя борная кислота сама по себе является слабой кислотой, в некоторых случаях ее соли, например, борные натриевые или калиевые, могут давать щелочную реакцию в растворе.

Таким образом, если все три раствора имеют одинаковую реакцию на индикаторы, то можно сделать вывод, что в двух пробирках находятся другие сильные основания или их водные растворы.

Если опытным путем установлено, что содержимое всех трех пробирок придает одинаковую окраску индикаторам, это значит, что растворы из всех пробирок имеют одинаковую среду — кислотную, нейтральную или щелочную.

Исходные данные:

1. В одной из пробирок содержится гидроксид калия ( KOH ). Это сильный щелочной электролит, который в растворе полностью диссоциирует на ионы: [ KOH \rightarrow K^+ + OH^- ] Таким образом, раствор гидроксида калия создает щелочную среду (pH > 7).

2. Индикаторы, используемые в опыте, придают одинаковую окраску всем растворам. Это свидетельствует о том, что все три раствора имеют одинаковую щелочную среду.

Подбор веществ для двух оставшихся пробирок:

Для того чтобы растворы в двух других пробирках также имели щелочную реакцию, можно выбрать вещества, которые:

• Либо являются щелочами (содержат гидроксид-ион ( OH^- )),
• Либо являются солями, которые в растворе образуют слабую кислоту и сильное основание (гидролиз по аниону).

Примеры веществ:

1. Гидроксид натрия (( NaOH )):

   • Подобно ( KOH ), это сильное основание, которое полностью диссоциирует в воде: [ NaOH \rightarrow Na^+ + OH^- ]
   • Раствор будет щелочным, как и в пробирке с ( KOH ).

2. Карбонат натрия (( Na_2CO_3 )):

   • Это соль сильного основания (NaOH) и слабой угольной кислоты (( H_2CO_3 )). Водный раствор карбоната натрия подвергается гидролизу по аниону: [ CO_3^{2-} + H_2O \rightarrow HCO_3^- + OH^- ]
   • В результате в растворе образуются ( OH^- )-ионы, и среда становится щелочной.

3. Гидроксид кальция (( Ca(OH)_2 )):

   • Это слаборастворимое основание, но в воде оно частично диссоциирует: [ Ca(OH)_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2OH^- ]
   • Даже в малых концентрациях ( OH^- )-ионов будет достаточно для создания щелочной среды.

4. Натрий фосфат (( Na_3PO_4 )):

   • Это соль сильного основания (NaOH) и слабой фосфорной кислоты (( H_3PO_4 )), которая подвергается гидролизу: [ PO_4^{3-} + H_2O \rightarrow HPO_4^{2-} + OH^- ]
   • В результате раствор будет щелочным.

Обоснование выбора веществ:

• Все предложенные вещества (например, ( NaOH, Na_2CO_3, Ca(OH)_2, Na_3PO_4 )) при растворении в воде образуют ионы, которые обеспечивают наличие ( OH^- )-ионов в растворе. Это создает щелочную среду, одинаковую с раствором ( KOH ).
• Индикаторы (например, фенолфталеин или лакмус) будут показывать одинаковую окраску для всех растворов, так как их цвет зависит от концентрации ( OH^- )-ионов, а она в данных растворах будет сопоставимой.

Итог:

В трех пробирках могут находиться растворы:

1. ( KOH ) (гидроксид калия),
2. ( NaOH ) (гидроксид натрия),
3. ( Na_2CO_3 ) (карбонат натрия).

Все три раствора имеют щелочную реакцию и дают одинаковую окраску индикаторам.