Номер 11, страница 59 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. С нитратом кальция в растворе реагируют вещества, формулы которых

1) $HCl$

2) $Al$

3) $Na_2CO_3$

4) $Mg$

5) $K_2SiO_3$

Для того чтобы определить, какие из предложенных веществ реагируют с нитратом кальция ($Ca(NO_3)_2$) в растворе, необходимо рассмотреть возможные типы химических реакций для каждой пары веществ. Нитрат кальция — это соль, образованная сильным основанием ($Ca(OH)_2$) и сильной кислотой ($HNO_3$), хорошо растворимая в воде. Реакции ионного обмена в растворах идут до конца, если в результате образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода). Также возможны окислительно-восстановительные реакции вытеснения одного металла другим, более активным.

1) HCl

Соляная кислота ($HCl$) — сильная кислота. Реакция между нитратом кальция и соляной кислотой является реакцией обмена между солью сильной кислоты и другой сильной кислотой.
$Ca(NO_3)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2HNO_3$
Все вещества в этой реакции являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. В ионном виде уравнение выглядит так:
$Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + 2H^{+} + 2Cl^{-} \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^{-} + 2H^{+} + 2NO_3^{-}$
Все ионы остаются в растворе, видимых изменений не происходит. Следовательно, реакция не идет.
Ответ: Не реагирует.

2) Al

Алюминий ($Al$) — металл. Его реакция с солью другого металла является реакцией замещения. Реакция возможна, если металл, вступающий в реакцию, более активен, чем металл в составе соли. Сравним активность алюминия и кальция по электрохимическому ряду напряжений металлов. Кальций ($Ca$) находится в ряду напряжений значительно левее (является более активным металлом), чем алюминий ($Al$). Поэтому алюминий не может вытеснить кальций из раствора его соли.
$Ca(NO_3)_2 + Al \rightarrow$ реакция не идет.
Ответ: Не реагирует.

3) Na₂CO₃

Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — растворимая соль. Реакция с нитратом кальция является реакцией ионного обмена.
$Ca(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$
В результате реакции образуется карбонат кальция ($CaCO_3$) — нерастворимое в воде вещество (белый осадок), согласно таблице растворимости. Образование осадка является признаком протекания реакции.
Полное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + 2Na^{+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2Na^{+} + 2NO_3^{-}$
Сокращенное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow$
Ответ: Реагирует.

4) Mg

Магний ($Mg$) — металл. Как и в случае с алюминием, рассмотрим возможность реакции замещения. Сравним активность магния и кальция по ряду напряжений. Кальций ($Ca$) является более активным металлом, чем магний ($Mg$). Следовательно, магний не может вытеснить кальций из раствора его соли.
$Ca(NO_3)_2 + Mg \rightarrow$ реакция не идет.
Ответ: Не реагирует.

5) K₂SiO₃

Силикат калия ($K_2SiO_3$) — растворимая соль. Реакция с нитратом кальция является реакцией ионного обмена.
$Ca(NO_3)_2 + K_2SiO_3 \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2KNO_3$
В результате реакции образуется силикат кальция ($CaSiO_3$) — нерастворимое в воде вещество (осадок), согласно таблице растворимости. Образование осадка свидетельствует о том, что реакция протекает.
Полное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + 2K^{+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2K^{+} + 2NO_3^{-}$
Сокращенное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow$
Ответ: Реагирует.