Чтобы определить, какие из перечисленных солей имеют щелочную среду в водных растворах, нужно рассмотреть гидролиз этих солей и определить природу их ионов.
Сульфит натрия (Na₂SO₃):
- Сульфит натрия диссоциирует в воде на ионы Na⁺ и SO₃²⁻.
- Ион Na⁺ является катионом сильного основания (NaOH), и он не гидролизуется.
- Ион SO₃²⁻ происходит от слабой кислоты (H₂SO₃), и он гидролизуется:
[
SO₃^{2-} + H₂O \rightleftharpoons HSO₃^{-} + OH^{-}
]
- В результате гидролиза образуются гидроксид-ионы (OH⁻), что делает среду щелочной.
Сульфат калия (K₂SO₄):
- Сульфат калия диссоциирует на ионы K⁺ и SO₄²⁻.
- Ион K⁺ также является катионом сильного основания (KOH) и не гидролизуется.
- Ион SO₄²⁻ происходит от сильной кислоты (H₂SO₄), и он тоже не гидролизуется.
- Таким образом, водный раствор K₂SO₄ будет нейтральным.
Нитрат цинка (Zn(NO₃)₂):
- Нитрат цинка диссоциирует на ионы Zn²⁺ и NO₃⁻.
- Ион NO₃⁻ является анионом сильной кислоты (HNO₃) и не гидролизуется.
- Ион Zn²⁺ происходит от слабого основания (Zn(OH)₂), и он гидролизуется:
[
Zn^{2+} + 2H₂O \rightleftharpoons Zn(OH)₂ + 2H^+
]
- Гидролиз иона Zn²⁺ приводит к образованию ионов H⁺ (протонов), что делает среду кислой.
Итак, из перечисленных солей, щелочную среду в водном растворе имеет сульфит натрия (Na₂SO₃).