Номер 2, страница 43 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

2. Даны следующие растворы:

а) карбоната калия и соляной кислоты;

б) сульфида натрия и серной кислоты;

в) хлорида цинка и азотной кислоты;

г) сульфата натрия и серной кислоты;

д) сульфата меди (II) и азотной кислоты.

Смешайте эти растворы попарно и медленно нагревайте. Затем осторожно понюхайте. Сделайте выводы. Напишите сокращенные ионные уравнения для тех реакций, которые протекают до конца.

а) карбоната калия и соляной кислоты;

При смешивании раствора карбоната калия ($K_2CO_3$) и соляной кислоты ($HCl$) происходит реакция ионного обмена. Карбонат калия — это соль, образованная сильным основанием ($KOH$) и слабой кислотой (угольной, $H_2CO_3$). Соляная кислота — сильная кислота. Сильная кислота вытесняет более слабую из её соли. Образующаяся угольная кислота неустойчива и разлагается на воду и углекислый газ, который выделяется из раствора, особенно при нагревании. Выделение газа является признаком того, что реакция протекает до конца. Углекислый газ не имеет запаха.

Молекулярное уравнение реакции:

$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2K^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение (после исключения ионов-наблюдателей $K^+$ и $Cl^-$):

Ответ: $CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

б) сульфида натрия и серной кислоты;

При смешивании раствора сульфида натрия ($Na_2S$) и серной кислоты ($H_2SO_4$) также происходит реакция ионного обмена. Сульфид натрия — это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой (сероводородной, $H_2S$). Серная кислота — сильная кислота, которая вытесняет сероводородную кислоту из её соли. Образующийся сероводород ($H_2S$) — это газ с низкой растворимостью в воде, которая уменьшается при нагревании. Выделение газа ($H_2S$), обладающего характерным запахом тухлых яиц, свидетельствует о том, что реакция протекает до конца. (Внимание: сероводород ядовит, нюхать его следует с большой осторожностью!)

Молекулярное уравнение реакции:

$Na_2S + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2S\uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + S^{2-} + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + H_2S\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение (после исключения ионов-наблюдателей $Na^+$ и $SO_4^{2-}$):

Ответ: $S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S\uparrow$

в) хлорида цинка и азотной кислоты;

Хлорид цинка ($ZnCl_2$) — соль, образованная сильной кислотой ($HCl$) и слабым основанием ($Zn(OH)_2$). Азотная кислота ($HNO_3$) — сильная кислота. При смешивании этих растворов возможна реакция обмена, однако все возможные продукты, нитрат цинка ($Zn(NO_3)_2$) и соляная кислота ($HCl$), также являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. В растворе присутствуют ионы $Zn^{2+}$, $Cl^-$, $H^+$, $NO_3^-$. Условия для протекания реакции до конца (образование осадка, газа или слабого электролита) не выполняются. Таким образом, заметной химической реакции не происходит.

Ответ: Реакция не протекает до конца.

г) сульфата натрия и серной кислоты;

Сульфат натрия ($Na_2SO_4$) — соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная кислота. В данном случае смешиваются растворы, содержащие общий анион ($SO_4^{2-}$). Реакция ионного обмена между ними невозможна, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита. Происходит лишь смешение уже существующих в растворах ионов ($Na^+$, $H^+$, $SO_4^{2-}$).

Ответ: Реакция не протекает.

д) сульфата меди (II) и азотной кислоты.

Сульфат меди(II) ($CuSO_4$) — соль сильной кислоты ($H_2SO_4$). Азотная кислота ($HNO_3$) — также сильная кислота. При их смешивании могла бы произойти реакция обмена с образованием нитрата меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) и серной кислоты ($H_2SO_4$). Однако все четыре вещества являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. Никаких видимых изменений, указывающих на протекание реакции до конца (осадок, газ, вода), не наблюдается. Все ионы ($Cu^{2+}$, $SO_4^{2-}$, $H^+$, $NO_3^-$) остаются в растворе.

Ответ: Реакция не протекает до конца.