Номер 15, страница 74 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 2. Глава 2. Химические реакции - номер 15, страница 74.

Условие.

15. Сокращённое ионное уравнение $Cu^{2+} + 2OH^{-} = Cu(OH)_2 \downarrow$ описывает реакцию между

1) $Cu$ и $H_2O$

2) $Cu(NO_3)_2$ и $Ba(OH)_2$

3) $CuS$ и $KOH$

4) $CuCl_2$ и $NH_3$

Решение.

Решение 2.

Решение

Данное сокращённое ионное уравнение $Cu^{2+} + 2OH^{-} = Cu(OH)_2 \downarrow$ описывает реакцию ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый в воде осадок — гидроксид меди(II). Для того чтобы такая реакция произошла, исходные вещества должны быть растворимыми и диссоциировать в воде с образованием ионов $Cu^{2+}$ и гидроксид-ионов $OH^{-}$. Рассмотрим каждую пару предложенных реагентов.

1) Cu и H₂O

Медь ($Cu$) является металлом, стоящим в электрохимическом ряду напряжений после водорода, поэтому она не вытесняет водород из воды ($H_2O$) при обычных условиях. Реакция не протекает, и ионы $Cu^{2+}$ и $OH^{-}$ не образуются. Этот вариант не подходит.

2) Cu(NO₃)₂ и Ba(OH)₂

Нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) — это растворимая соль, которая в водном растворе диссоциирует на ионы $Cu^{2+}$ и $NO_3^{-}$. Гидроксид бария ($Ba(OH)_2$) — это растворимое сильное основание (щёлочь), диссоциирующее на ионы $Ba^{2+}$ и $OH^{-}$.
Напишем уравнение реакции в молекулярном виде:
$Cu(NO_3)_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Ba(NO_3)_2$
Теперь запишем полное ионное уравнение, расписав сильные электролиты на ионы:
$Cu^{2+} + 2NO_3^{-} + Ba^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Ba^{2+} + 2NO_3^{-}$
Ионы $Ba^{2+}$ и $NO_3^{-}$ присутствуют в левой и правой частях уравнения и не участвуют в образовании осадка, поэтому их можно сократить. В результате получаем сокращённое ионное уравнение:
$Cu^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$
Это уравнение полностью соответствует уравнению, данному в условии задачи.

3) CuS и KOH

Сульфид меди(II) ($CuS$) является нерастворимым в воде веществом (согласно таблице растворимости), поэтому в растворе он не создаёт достаточной концентрации ионов $Cu^{2+}$. Гидроксид калия ($KOH$) — растворимая щёлочь. Так как один из реагентов нерастворим, реакция ионного обмена между ними не происходит. Этот вариант не подходит.

4) CuCl₂ и NH₃

Хлорид меди(II) ($CuCl_2$) — растворимая соль. Аммиак ($NH_3$) является слабым основанием. В водном растворе он образует гидрат аммиака $NH_3 \cdot H_2O$, который лишь частично диссоциирует на ионы $NH_4^{+}$ и $OH^{-}$. При составлении ионных уравнений слабые электролиты записываются в молекулярной форме.
Молекулярное уравнение реакции:
$CuCl_2 + 2(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NH_4Cl$
Сокращённое ионное уравнение для этой реакции будет иметь вид:
$Cu^{2+} + 2(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NH_4^{+}$
или
$Cu^{2+} + 2NH_3 + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NH_4^{+}$
Это уравнение отличается от приведённого в задании, так как источником гидроксильной группы выступает не свободный ион $OH^{-}$, а молекула гидрата аммиака. Этот вариант не подходит.

Таким образом, единственная пара реагентов, реакция между которыми описывается заданным сокращённым ионным уравнением, — это нитрат меди(II) и гидроксид бария.

Ответ: 2