Номер 3, страница 92 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 20. Реакции ионного обмена. Глава IV. Растворы - номер 3, страница 92.

Условие.

3. В водном растворе невозможно получить новую соль в результате реакции ионного обмена между веществами

1) $K_2CO_3$ и $NaOH$

2) $K_2CO_3$ и $HCl$

3) $FeCl_3$ и $NaOH$

4) $NaCl$ и $H_2SO_4$

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы реакция ионного обмена в водном растворе прошла до конца, необходимо выполнение хотя бы одного из следующих условий:

• выпадение осадка (образование нерастворимого вещества);
• выделение газа;
• образование слабого электролита (например, воды, слабой кислоты или слабого основания).

Рассмотрим каждую пару веществ:

1) K₂CO₃ и NaOH

Карбонат калия ($K_2CO_3$) – растворимая соль, гидроксид натрия ($NaOH$) – растворимое сильное основание (щёлочь). Запишем возможное уравнение реакции ионного обмена: $K_2CO_3 + 2NaOH \rightleftarrows 2KOH + Na_2CO_3$ В результате реакции могли бы образоваться гидроксид калия ($KOH$) и карбонат натрия ($Na_2CO_3$). Согласно таблице растворимости, оба этих вещества являются растворимыми в воде. Гидроксид калия – сильное основание. Таким образом, в ходе реакции не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита. Все вещества в растворе существуют в виде ионов ($K^+$, $Na^+$, $CO_3^{2-}$, $OH^-$). Реакция ионного обмена не протекает, и получить новую соль невозможно.

Ответ: в данной паре веществ реакция ионного обмена невозможна.

2) K₂CO₃ и HCl

Карбонат калия ($K_2CO_3$) – растворимая соль, соляная кислота ($HCl$) – сильная кислота. Уравнение реакции: $K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2CO_3$ Образующаяся в результате обмена угольная кислота ($H_2CO_3$) является очень слабой и неустойчивой. Она сразу же разлагается на воду (слабый электролит) и углекислый газ (газ): $H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$ Реакция протекает, так как образуется слабый электролит (вода) и выделяется газ. В результате образуется новая соль – хлорид калия ($KCl$).

Ответ: в результате реакции образуется новая соль $KCl$.

3) FeCl₃ и NaOH

Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) – растворимая соль, гидроксид натрия ($NaOH$) – щёлочь. Уравнение реакции: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$ В результате реакции образуется гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ – нерастворимое в воде основание, которое выпадает в осадок. Реакция протекает, так как выполняется условие образования осадка. В результате образуется новая соль – хлорид натрия ($NaCl$).

Ответ: в результате реакции образуется новая соль $NaCl$.

4) NaCl и H₂SO₄

Хлорид натрия ($NaCl$) – растворимая соль, серная кислота ($H_2SO_4$) – сильная кислота. Уравнение возможной реакции обмена в водном растворе: $2NaCl + H_2SO_4 \rightleftarrows Na_2SO_4 + 2HCl$ В данном случае все исходные вещества и продукты являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. Реакция между сильной кислотой и солью другой сильной кислоты в водном растворе не протекает, так как нет движущей силы (не образуется осадок, газ или слабый электролит). Однако, в отличие от пары №1, данная реакция возможна при других условиях (например, при использовании концентрированной серной кислоты), что делает ее "возможной" в принципе, в то время как реакция №1 невозможна ни при каких условиях. В рамках вопроса о реакции "в водном растворе", где не указаны особые условия, эта реакция не идет, но вариант №1 является более однозначным примером невозможности реакции.

Ответ: в стандартных условиях в водном растворе реакция не идет, и новая соль не образуется.

Таким образом, единственная пара веществ, между которыми реакция ионного обмена с образованием новой соли принципиально невозможна в водном растворе, — это карбонат калия и гидроксид натрия.

Ответ: 1.