Номер 7, страница 157 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Сокращённое ионное уравнение $2H^{+} + CO_3^{2-} = CO_2 \uparrow + H_2O$ соответствует взаимодействию

1) азотной кислоты с карбонатом кальция

2) кремниевой кислоты с карбонатом калия

3) соляной кислоты с карбонатом натрия

4) серной кислоты с оксидом углерода(IV)

Решение

Заданное сокращённое ионное уравнение $2H^{+} + CO_{3}^{2-} = CO_{2}\uparrow + H_{2}O$ описывает реакцию, в которой ионы водорода $H^{+}$ взаимодействуют с карбонат-ионами $CO_{3}^{2-}$. Это происходит, когда сильная кислота (которая в растворе диссоциирует на ионы $H^{+}$) реагирует с растворимым карбонатом (который диссоциирует на катион металла и карбонат-анион $CO_{3}^{2-}$). Продуктами реакции являются газообразный оксид углерода(IV) ($CO_2$) и вода ($H_2O$) — слабодиссоциирующее вещество.

Проанализируем каждый из предложенных вариантов:

1) азотной кислоты с карбонатом кальция

Азотная кислота ($HNO_3$) является сильной кислотой. Карбонат кальция ($CaCO_3$) — нерастворимая в воде соль. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в молекулярной форме.

Молекулярное уравнение: $2HNO_3 + CaCO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение: $2H^{+} + 2NO_{3}^{-} + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение: $2H^{+} + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow$

Полученное уравнение не соответствует заданному в условии.

2) кремниевой кислоты с карбонатом калия

Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) является слабой и нерастворимой кислотой. В ионных уравнениях она записывается в молекулярном виде. Следовательно, она не может быть источником ионов $H^{+}$ в том виде, как это представлено в заданном уравнении. Кроме того, угольная кислота ($H_2CO_3$) сильнее кремниевой, поэтому данная реакция в прямом направлении не протекает.

3) соляной кислоты с карбонатом натрия

Соляная кислота ($HCl$) — сильная, растворимая кислота. Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — растворимая в воде соль. Оба эти вещества в водном растворе полностью диссоциируют на ионы.

Молекулярное уравнение: $2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$

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

Исключив ионы-наблюдатели ($Na^{+}$ и $Cl^{-}$) из обеих частей уравнения, получаем сокращенное ионное уравнение:

$2H^{+} + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

Это уравнение в точности совпадает с заданным в условии.

4) серной кислоты с оксидом углерода(IV)

Серная кислота ($H_2SO_4$) — кислота, а оксид углерода(IV) ($CO_2$) — кислотный оксид. Реакция между кислотой и кислотным оксидом не происходит.

Ответ: 3