Номер 10, страница 99 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Сокращённое ионное уравнение $Ca^{2+} + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow$ соответствует взаимодействию веществ, формулы которых

1) Ca и $CO_2$

2) $Ca(OH)_2$ и $K_2CO_3$

3) $CaCl_2$ и $MgCO_3$

4) Ca и $H_2CO_3$

Сокращенное ионное уравнение $Ca^{2+} + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow$ описывает реакцию, в результате которой из ионов кальция $Ca^{2+}$ и карбонат-ионов $CO_3^{2-}$ образуется нерастворимый осадок карбоната кальция $CaCO_3$. Для того чтобы реакция протекала в соответствии с этим уравнением, необходимо, чтобы исходные вещества были растворимы в воде и диссоциировали с образованием указанных ионов. Проанализируем предложенные варианты.

Решение

1) Ca и CO₂

Кальций ($Ca$) — это металл, а не ион, а оксид углерода(IV) ($CO_2$) — это газ (кислотный оксид). В водном растворе они могут реагировать, но уравнение будет другим. Например, при пропускании $CO_2$ через известковую воду ($Ca(OH)_2$) происходит реакция: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$. Полное ионное уравнение этой реакции: $Ca^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$. Это не соответствует заданному сокращенному ионному уравнению. Таким образом, этот вариант неверен.

2) Ca(OH)₂ и K₂CO₃

Гидроксид кальция $Ca(OH)_2$ является растворимым основанием (хотя и малорастворимым, но в растворе он диссоциирует на ионы), а карбонат калия $K_2CO_3$ — хорошо растворимая соль. Оба вещества являются сильными электролитами. Реакция обмена между ними в водном растворе записывается следующим молекулярным уравнением:

$Ca(OH)_2 + K_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2KOH$

Составим полное ионное уравнение. В нем мы записываем в виде ионов все сильные растворимые электролиты:

$Ca^{2+} + 2OH^- + 2K^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2K^+ + 2OH^-$

Ионы $K^+$ и $OH^-$ присутствуют в обеих частях уравнения и не участвуют в образовании осадка, поэтому их можно сократить (это ионы-наблюдатели). После сокращения получаем сокращенное ионное уравнение:

$Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow$

Это уравнение в точности совпадает с уравнением, данным в условии задачи. Следовательно, этот вариант является правильным.

3) CaCl₂ и MgCO₃

Хлорид кальция $CaCl_2$ — растворимая соль, диссоциирующая на ионы $Ca^{2+}$ и $Cl^-$. Однако карбонат магния $MgCO_3$ является нерастворимой солью. Поскольку одно из исходных веществ нерастворимо, оно не может служить источником карбонат-ионов $CO_3^{2-}$ в растворе, и реакция ионного обмена в том виде, который требуется, не пойдет. Этот вариант неверен.

4) Ca и H₂CO₃

Кальций ($Ca$) — это металл (простое вещество), а угольная кислота ($H_2CO_3$) — слабая, нестабильная кислота. Во-первых, кальций в исходном состоянии является атомом, а не ионом $Ca^{2+}$. Во-вторых, угольная кислота является слабым электролитом и в ионных уравнениях записывается в молекулярной форме $H_2CO_3$. Реакция между ними является окислительно-восстановительной: $Ca + H_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2 \uparrow$. Ионное уравнение для этой реакции не будет соответствовать заданному. Этот вариант неверен.

Таким образом, единственная пара веществ, взаимодействие которых описывается данным сокращенным ионным уравнением, — это гидроксид кальция и карбонат калия.

Ответ: 2.