Номер 3, страница 57 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Химическая реакция ионного обмена возможна между веществами, формулы которых

1) $Cu(NO_3)_2$ и $KOH$

2) $Na_2SO_4$ и $HCl$

3) $KCl$ и $LiNO_3$

4) $K_2SO_4$ и $MgCl_2$

Реакция ионного обмена в водном растворе протекает до конца (считается возможной) при выполнении одного из трех условий:

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

Проанализируем каждую предложенную пару реагентов.

1) Cu(NO₃)₂ и KOH

При взаимодействии нитрата меди(II) (растворимая соль) и гидроксида калия (растворимое сильное основание — щелочь) происходит реакция обмена. Посмотрим на возможные продукты: гидроксид меди(II) ($Cu(OH)₂$) и нитрат калия ($KNO₃$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$Cu(NO₃)₂(р-р) + 2KOH(р-р) \rightarrow Cu(OH)₂(т) \downarrow + 2KNO₃(р-р)$

Согласно таблице растворимости, гидроксид меди(II) $Cu(OH)₂$ является нерастворимым веществом и выпадает в осадок голубого цвета. Нитрат калия $KNO₃$ — растворимая соль. Так как в результате реакции образуется осадок, это условие для протекания реакции ионного обмена выполняется.

Сокращенное ионное уравнение, показывающее суть процесса:

$Cu^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)₂(т) \downarrow$

Ответ: реакция возможна.

2) Na₂SO₄ и HCl

Сульфат натрия — растворимая соль, соляная кислота — сильная кислота. Возможные продукты реакции — хлорид натрия ($NaCl$) и серная кислота ($H₂SO₄$).

Гипотетическое уравнение:

$Na₂SO₄ + 2HCl \rightleftharpoons 2NaCl + H₂SO₄$

Все вещества в данной системе (и реагенты, и продукты) являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. Ни осадка, ни газа, ни слабого электролита не образуется. Следовательно, реакция обратима и практически не протекает.

Ответ: реакция невозможна.

3) KCl и LiNO₃

Хлорид калия и нитрат лития — растворимые соли. Продуктами обмена могли бы стать нитрат калия ($KNO₃$) и хлорид лития ($LiCl$).

Гипотетическое уравнение:

$KCl + LiNO₃ \rightleftharpoons KNO₃ + LiCl$

Все четыре соли являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. Условия протекания реакции ионного обмена не выполняются.

Ответ: реакция невозможна.

4) K₂SO₄ и MgCl₂

Сульфат калия и хлорид магния — растворимые соли. Продуктами обмена могли бы стать хлорид калия ($KCl$) и сульфат магния ($MgSO₄$).

Гипотетическое уравнение:

$K₂SO₄ + MgCl₂ \rightleftharpoons 2KCl + MgSO₄$

Все соли, участвующие в этой гипотетической реакции, хорошо растворимы в воде и являются сильными электролитами. Реакция не идет, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита.

Ответ: реакция невозможна.

Таким образом, единственная пара веществ, между которыми возможна реакция ионного обмена, это $Cu(NO₃)₂$ и $KOH$.