Номер 10, страница 106 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Сокращённое ионное уравнение $HCO_3^- + H^+ = H_2O + CO_2\uparrow$ соответствует взаимодействию веществ, формулы которых

1) $H_2CO_3$ и $NaOH$

2) $KHCO_3$ и $KOH$

3) $Ca(HCO_3)_2$ и $HNO_3$

4) $NaHCO_3$ и $H_2SiO_3$

Решение

Данное сокращенное ионное уравнение $HCO_3^- + H^+ = H_2O + CO_2 \uparrow$ описывает взаимодействие гидрокарбонат-иона ($HCO_3^-$) с ионом водорода ($H^+$). Чтобы такое уравнение было верным, исходные вещества должны удовлетворять следующим условиям:

• Одно из веществ должно быть растворимым электролитом, диссоциирующим с образованием гидрокарбонат-иона $HCO_3^-$. Обычно это растворимые кислые соли угольной кислоты, например, $NaHCO_3$, $KHCO_3$, $Ca(HCO_3)_2$.
• Второе вещество должно быть сильной кислотой, которая в водном растворе диссоциирует нацело, являясь источником ионов водорода $H^+$. Примерами могут служить $HCl$, $H_2SO_4$, $HNO_3$. Слабые кислоты в ионных уравнениях записываются в молекулярной форме.
• Продуктами реакции являются вода и углекислый газ, образующиеся при разложении неустойчивой угольной кислоты ($H_2CO_3$).

Проанализируем каждую из предложенных пар веществ.

1) $H_2CO_3$ и $NaOH$

Взаимодействие слабой угольной кислоты и сильного основания (щелочи).

Молекулярное уравнение: $H_2CO_3 + NaOH \rightarrow NaHCO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение (угольная кислота – слабый электролит): $H_2CO_3 + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + HCO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $H_2CO_3 + OH^- \rightarrow HCO_3^- + H_2O$

Это уравнение не соответствует заданному.

2) $KHCO_3$ и $KOH$

Взаимодействие кислой соли (гидрокарбоната калия) и сильного основания (щелочи).

Молекулярное уравнение: $KHCO_3 + KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение: $K^+ + HCO_3^- + K^+ + OH^- \rightarrow 2K^+ + CO_3^{2-} + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $HCO_3^- + OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O$

Это уравнение не соответствует заданному.

3) $Ca(HCO_3)_2$ и $HNO_3$

Взаимодействие растворимой кислой соли (гидрокарбоната кальция) и сильной азотной кислоты.

Молекулярное уравнение: $Ca(HCO_3)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O + 2CO_2 \uparrow$

Полное ионное уравнение (все исходные соли и кислота, а также продукт-соль являются сильными электролитами):

$Ca^{2+} + 2HCO_3^- + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^- + 2H_2O + 2CO_2 \uparrow$

После сокращения ионов-наблюдателей ($Ca^{2+}$ и $2NO_3^-$) получаем:

$2HCO_3^- + 2H^+ \rightarrow 2H_2O + 2CO_2 \uparrow$

Разделив все стехиометрические коэффициенты на 2, получаем искомое сокращенное ионное уравнение:

$HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$

Данный вариант полностью соответствует условию задачи.

4) $NaHCO_3$ и $H_2SiO_3$

Взаимодействие гидрокарбоната натрия и кремниевой кислоты. Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) является очень слабой, нерастворимой в воде кислотой. Она значительно слабее угольной кислоты ($H_2CO_3$), поэтому не может вытеснить ее из солей. Реакция между этими веществами не протекает.

$NaHCO_3 + H_2SiO_3 \nrightarrow$

Этот вариант не подходит.

Ответ: 3