Номер 6, страница 161 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Реакция ионного обмена возможна между веществами, формулы которых

1) $K_2CO_3$ и $NaNO_3$

2) $NaCl$ и $H_2SO_4$

3) $H_2SO_4$ и $BaCl_2$

4) $HNO_3$ и $CaSO_4$

Реакция ионного обмена в растворе протекает до конца, то есть является возможной, если в результате взаимодействия ионов образуется одно из следующих веществ:

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

Рассмотрим каждую предложенную пару реагентов:

1) K₂CO₃ и NaNO₃

Карбонат калия ($K_2CO_3$) и нитрат натрия ($NaNO_3$) являются растворимыми солями. В результате их гипотетического взаимодействия в растворе должны были бы образоваться карбонат натрия ($Na_2CO_3$) и нитрат калия ($KNO_3$).

Уравнение реакции: $K_2CO_3 + 2NaNO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + 2KNO_3$.

Согласно таблице растворимости, все исходные вещества и продукты реакции являются хорошо растворимыми в воде. Ни осадок, ни газ, ни слабый электролит не образуются. Таким образом, реакция не имеет движущей силы и не протекает. В растворе просто находятся ионы $K^+$, $Na^+$, $CO_3^{2-}$, $NO_3^-$.

Ответ: реакция невозможна.

2) NaCl и H₂SO₄

Хлорид натрия ($NaCl$) — растворимая соль, а серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная кислота. Продуктами их обмена в растворе были бы сульфат натрия ($Na_2SO_4$) и соляная кислота ($HCl$).

Уравнение реакции: $2NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HCl$.

Оба продукта реакции — сульфат натрия и соляная кислота — являются растворимыми веществами и сильными электролитами. Условия протекания реакции ионного обмена в водном растворе не выполняются. Реакция не идет.

Ответ: реакция в водном растворе невозможна.

3) H₂SO₄ и BaCl₂

Серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная кислота, хлорид бария ($BaCl_2$) — растворимая соль. При их взаимодействии в растворе происходит обмен ионами $H^+$ на $Ba^{2+}$ и $SO_4^{2-}$ на $Cl^-$.

Молекулярное уравнение реакции: $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$.

Один из продуктов реакции — сульфат бария ($BaSO_4$) — является нерастворимым в воде веществом (согласно таблице растворимости), которое выпадает в виде белого осадка. Образование осадка является достаточным условием для того, чтобы реакция ионного обмена протекала до конца.

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

Ответ: реакция возможна.

4) HNO₃ и CaSO₄

Азотная кислота ($HNO_3$) — сильная кислота, а сульфат кальция ($CaSO_4$) — малорастворимая соль. Для протекания реакции ионного обмена, как правило, оба исходных вещества должны быть растворимы. Продуктами гипотетической реакции были бы нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$) и серная кислота ($H_2SO_4$).

Уравнение реакции: $2HNO_3 + CaSO_4 \rightleftharpoons Ca(NO_3)_2 + H_2SO_4$.

Продукты реакции ($Ca(NO_3)_2$ и $H_2SO_4$) являются растворимыми и сильными электролитами. Более того, исходное вещество ($CaSO_4$) менее растворимо, чем продукты. Следовательно, движущая сила для протекания реакции в прямом направлении отсутствует.

Ответ: реакция невозможна.