Для ответа на вопрос нужно проанализировать, какие из указанных веществ, находясь в водном растворе, приводят к образованию кислой среды (рН < 7). Рассмотрим каждое из них:
1. KAlO₂ (метаалюминат калия)
KAlO₂ является солью, которая образована сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (HAlO₂). В водном растворе эта соль подвергается гидролизу, так как Al³⁺ является слабым кислотным остатком, а калий (K⁺) не гидролизуется. При гидролизе возникает преимущественно щелочная среда, так как образуются гидроксид-ион (OH⁻). Следовательно, раствор KAlO₂ будет иметь щелочную реакцию среды (рН > 7).
2. Al₂(SO₄)₃ (сульфат алюминия)
Сульфат алюминия — это соль, образованная слабым основанием (Al(OH)₃) и сильной кислотой (H₂SO₄). В водном растворе Al₂(SO₄)₃ подвергается гидролизу, и алюминий (Al³⁺) проявляет кислотные свойства, так как он активно взаимодействует с водой, образуя ионы [Al(H₂O)₆]³⁺. Эти ионы способны отдавать протон из молекулы воды, что приводит к повышению концентрации H⁺ (и снижению рН). Таким образом, раствор Al₂(SO₄)₃ имеет кислую реакцию среды (рН < 7).
Уравнение гидролиза:
[ [Al(H₂O)₆]^{3+} ⇌ [Al(H₂O)₅(OH)]^{2+} + H^+ ]
3. K₃AlO₃ (ортоалюминат калия)
K₃AlO₃ является солью, образованной сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H₃AlO₃). В водном растворе эта соль подвергается гидролизу, и, аналогично метаалюминату (KAlO₂), образуется щелочная среда за счёт присутствия OH⁻. Следовательно, раствор K₃AlO₃ будет иметь щелочную реакцию среды (рН > 7).
4. Al(NO₃)₃ (нитрат алюминия)
Нитрат алюминия — это соль, образованная слабым основанием (Al(OH)₃) и сильной кислотой (HNO₃). Подобно Al₂(SO₄)₃, эта соль подвергается гидролизу в воде. Алюминий (Al³⁺) взаимодействует с молекулами воды, образуя ионы [Al(H₂O)₆]³⁺, которые, в свою очередь, увеличивают концентрацию H⁺, снижая рН раствора. Таким образом, раствор Al(NO₃)₃ имеет кислую реакцию среды (рН < 7).
Уравнение гидролиза:
[ [Al(H₂O)₆]^{3+} ⇌ [Al(H₂O)₅(OH)]^{2+} + H^+ ]
Ответ:
Растворы веществ с кислой реакцией среды (рН < 7):
Б. Al₂(SO₄)₃ и Г. Al(NO₃)₃.