Номер 7, страница 50 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Сокращенное ионное уравнение $H^+ + OH^- = H_2O$ соответствует взаимодействию

1) азотной кислоты с водой

2) кремниевой кислоты с гидроксидом калия

3) соляной кислоты с гидроксидом натрия

4) серной кислоты с гидроксидом меди(II)

Сокращённое ионное уравнение $H^+ + OH^- = H_2O$ представляет собой сущность реакции нейтрализации, протекающей между сильной кислотой и сильным основанием. Для того чтобы получить такое сокращённое ионное уравнение, необходимо, чтобы и кислота, и основание были сильными электролитами и хорошо растворялись в воде, а образующаяся соль также была растворима. В этом случае все ионы, кроме участвующих в образовании воды ($H^+$ и $OH^-$), будут являться "ионами-наблюдателями" и сократятся при написании итогового уравнения. Рассмотрим предложенные варианты.

Решение

1) азотной кислоты с водой

Взаимодействие азотной кислоты ($HNO_3$) с водой — это процесс её диссоциации, а не реакция нейтрализации. Азотная кислота, будучи сильной, отдает протон молекуле воды:

$HNO_3 + H_2O \rightarrow H_3O^+ + NO_3^-$

Это уравнение не соответствует искомому.

2) кремниевой кислоты с гидроксидом калия

Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) — это слабая и нерастворимая кислота. Гидроксид калия ($KOH$) — сильное растворимое основание (щёлочь).

Молекулярное уравнение:

$H_2SiO_3(s) + 2KOH(aq) \rightarrow K_2SiO_3(aq) + 2H_2O(l)$

Полное ионное уравнение (нерастворимую кремниевую кислоту записываем в молекулярном виде):

$H_2SiO_3(s) + 2K^+(aq) + 2OH^-(aq) \rightarrow 2K^+(aq) + SiO_3^{2-}(aq) + 2H_2O(l)$

Сокращённое ионное уравнение после исключения ионов $K^+$:

$H_2SiO_3(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow SiO_3^{2-}(aq) + 2H_2O(l)$

Это уравнение не соответствует заданному.

3) соляной кислоты с гидроксидом натрия

Соляная кислота ($HCl$) — сильная кислота. Гидроксид натрия ($NaOH$) — сильное основание. Оба вещества хорошо растворимы в воде.

Молекулярное уравнение:

$HCl(aq) + NaOH(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)$

Полное ионное уравнение (все сильные растворимые электролиты диссоциируют на ионы):

$H^+(aq) + Cl^-(aq) + Na^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow Na^+(aq) + Cl^-(aq) + H_2O(l)$

Ионы $Na^+$ и $Cl^-$ являются ионами-наблюдателями. После их сокращения получаем искомое сокращённое ионное уравнение:

$H^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l)$

Этот вариант является правильным.

4) серной кислоты с гидроксидом меди(II)

Серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная кислота. Гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) — слабое нерастворимое основание.

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4(aq) + Cu(OH)_2(s) \rightarrow CuSO_4(aq) + 2H_2O(l)$

Полное ионное уравнение (нерастворимый гидроксид меди(II) записываем в молекулярном виде):

$2H^+(aq) + SO_4^{2-}(aq) + Cu(OH)_2(s) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) + 2H_2O(l)$

Сокращённое ионное уравнение после исключения ионов $SO_4^{2-}$:

$2H^+(aq) + Cu(OH)_2(s) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2H_2O(l)$

Это уравнение не соответствует заданному.

Таким образом, только взаимодействие сильной соляной кислоты и сильного основания гидроксида натрия описывается сокращённым ионным уравнением $H^+ + OH^- = H_2O$.

Ответ: 3