Номер 3, страница 59 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

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

1) $CuCl_2$ и $NaOH$

2) $Na_2CO_3$ и $H_2SO_4$

3) $LiNO_3$ и $KCl$

4) $K_2SO_4$ и $BaCl_2$

Реакции ионного обмена в растворах электролитов протекают до конца (являются практически необратимыми) только в том случае, если в результате реакции один из продуктов покидает сферу реакции. Это происходит, если образуется:

• осадок (малорастворимое вещество);
• газ;
• слабый электролит (например, вода $H_2O$, слабая кислота или слабое основание).

Рассмотрим каждую пару веществ:

1) CuCl₂ и NaOH

При взаимодействии хлорида меди(II) ($CuCl_2$) и гидроксида натрия ($NaOH$) происходит реакция обмена. Оба исходных вещества являются сильными электролитами и растворимы в воде.

Молекулярное уравнение реакции: $CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaCl$.

Полное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$.

Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$.

В результате реакции образуется гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) — нерастворимое в воде вещество, выпадающее в виде голубого осадка. Условие протекания реакции ионного обмена выполняется.

Ответ: реакция возможна.

2) Na₂CO₃ и H₂SO₄

При взаимодействии карбоната натрия ($Na_2CO_3$) и серной кислоты ($H_2SO_4$) происходит реакция обмена. Исходные вещества — растворимая соль и сильная кислота.

Молекулярное уравнение реакции: $Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2CO_3$.

Угольная кислота ($H_2CO_3$) является слабой и неустойчивой, поэтому она разлагается на воду и углекислый газ: $H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$.

Полное ионное уравнение: $2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + H_2O + CO_2\uparrow$.

Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$.

В результате реакции выделяется газ ($CO_2$). Условие протекания реакции ионного обмена выполняется.

Ответ: реакция возможна.

3) LiNO₃ и KCl

При смешивании растворов нитрата лития ($LiNO_3$) и хлорида калия ($KCl$) возможна гипотетическая реакция обмена.

Гипотетическое молекулярное уравнение: $LiNO_3 + KCl \leftrightarrow LiCl + KNO_3$.

Для анализа обратимся к таблице растворимости. Все исходные вещества ($LiNO_3$, $KCl$) и все возможные продукты ($LiCl$, $KNO_3$) являются хорошо растворимыми в воде солями. Все они являются сильными электролитами.

В растворе эти вещества существуют в виде ионов: $Li^+$, $NO_3^-$, $K^+$, $Cl^-$. При смешивании этих ионов не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита. Следовательно, ионы просто остаются в растворе, и видимой реакции не происходит.

Ответ: реакция невозможна.

4) K₂SO₄ и BaCl₂

При взаимодействии сульфата калия ($K_2SO_4$) и хлорида бария ($BaCl_2$) происходит реакция обмена. Оба исходных вещества — растворимые соли.

Молекулярное уравнение реакции: $K_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KCl$.

Полное ионное уравнение: $2K^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2K^+ + 2Cl^-$.

Сокращенное ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$.

В результате реакции образуется сульфат бария ($BaSO_4$) — нерастворимая в воде соль, выпадающая в виде белого осадка. Условие протекания реакции ионного обмена выполняется.

Ответ: реакция возможна.