Выданы три пробирки с растворами электролитов, в одной из которых содержится водный раствор гидроксида натрия. Опытным путём установлено, что содержимое всех трёх пробирок придаёт одинаковую окраску индикаторам. Приведите примеры веществ, которые могли быть в двух оставшихся пробирках. Поясните свой выбор.

Если при добавлении индикаторов (например, фенолфталеина, лакмуса или универсального индикатора) все три раствора показывают одинаковую окраску, это может свидетельствовать о том, что во всех пробирках содержатся вещества с аналогичной кислотно-основной средой. Гидроксид натрия (NaOH) является сильным щелочным веществом, следовательно, индикатор в присутствии NaOH приобретает характерную для щелочной среды окраску: фенолфталеин становится малиновым, лакмус — синим, а универсальный индикатор — синим или фиолетовым.

Чтобы определить, какие вещества могут быть в оставшихся двух пробирках, необходимо учесть следующие моменты:

1. Щелочные растворы. Если все растворы придают одинаковую щелочную окраску индикаторам, то вероятно, что в двух других пробирках тоже находятся растворы щелочей. Примеры веществ, которые могли быть в этих пробирках:

   • Гидроксид калия (KOH). Это вещество, как и гидроксид натрия, является сильным основанием. Раствор KOH также создаёт щелочную среду и придаёт индикаторам ту же окраску, что и NaOH.
   • Гидроксид кальция (Ca(OH)₂). Это ещё одно основание, которое в водном растворе также создаёт щелочную среду, хотя его растворимость ниже, чем у гидроксида натрия или калия. Индикаторы в его растворе будут показывать аналогичную окраску.

2. Соли щелочных металлов с анионами слабых кислот. Такие соли в водных растворах могут гидролизоваться с образованием щелочной среды, что также может привести к одинаковой окраске индикаторов:

   • Карбонат натрия (Na₂CO₃). Водный раствор карбоната натрия имеет щелочную реакцию благодаря гидролизу по аниону (карбонат-ион (CO₃²⁻) гидролизуется с образованием гидроксид-ионов). Индикаторы в растворе Na₂CO₃ также покажут щелочную окраску.
   • Натрий фосфат (Na₃PO₄). Раствор фосфата натрия также даёт щелочную реакцию из-за гидролиза. Индикаторы в таком растворе будут показывать щелочную среду.

Таким образом, возможные вещества, которые могли находиться в двух других пробирках, это гидроксид калия, гидроксид кальция, карбонат натрия или натрий фосфат. Эти вещества придают растворам щелочную среду, которая будет давать одинаковую окраску индикаторам, что и гидроксид натрия.