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.

4. Химическая реакция возможна между веществами, формулы которых

1) $Fe$ и $MgSO_4$

2) $Au$ и $H_2SO_4$

3) $Al$ и $HCl$

4) $Hg$ и $CuCl_2$

Для определения возможности протекания химических реакций между предложенными парами веществ необходимо обратиться к электрохимическому ряду активности (напряжений) металлов. Этот ряд позволяет сравнить химическую активность металлов и их способность вступать в реакции замещения с солями и кислотами.

1) Fe и MgSO₄

Данная реакция представляет собой взаимодействие металла (железа) с солью (сульфатом магния). Реакция замещения между металлом и солью возможна только в том случае, если металл является более активным, чем металл, входящий в состав соли. Сравним положение железа (Fe) и магния (Mg) в ряду активности металлов: ... K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, ... . Магний стоит в ряду левее железа, что указывает на его более высокую химическую активность. Следовательно, железо не способно вытеснить магний из раствора его соли.
Ответ: реакция невозможна.

2) Au и H₂SO₄

Это реакция между металлом (золотом) и кислотой (серной). Металлы, стоящие в ряду активности правее водорода (H), не могут вытеснять его из растворов кислот (за исключением реакций с кислотами-окислителями, но золото является исключением и для них). Положение золота (Au) в ряду активности: ... H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Золото находится значительно правее водорода и является одним из самых неактивных металлов, поэтому оно не реагирует с разбавленной серной кислотой.
Ответ: реакция невозможна.

3) Al и HCl

Это реакция между металлом (алюминием) и кислотой (соляной). Реакция возможна, если металл в ряду активности стоит левее водорода. Положение алюминия (Al) в ряду активности: ... Mg, Al, Mn, Zn, Fe, ..., H, ... . Алюминий — активный металл, расположенный левее водорода, поэтому он вытесняет водород из соляной кислоты, образуя соль (хлорид алюминия) и водород. Уравнение реакции выглядит следующим образом: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$
Ответ: реакция возможна.

4) Hg и CuCl₂

В этой паре предложено взаимодействие металла (ртути) с солью (хлоридом меди(II)). Для протекания реакции ртуть (Hg) должна быть активнее меди (Cu). Сравним их положение в ряду активности: ... H, Cu, Hg, Ag, ... . Медь стоит в ряду левее ртути, следовательно, медь является более активным металлом. Поэтому ртуть не может вытеснить медь из раствора её соли.
Ответ: реакция невозможна.

5. Отличить фосфат калия $K_3PO_4$ от хлорида калия $KCl$ можно с помощью реактива

1) $H_2O$

2) $AgNO_3$

3) $NaOH$

4) $Na_2SO_4$

Решение

Чтобы отличить фосфат калия ($K_3PO_4$) от хлорида калия ($KCl$), необходимо подобрать такой реагент, который будет по-разному реагировать с этими солями, давая наблюдаемый эффект (например, выпадение осадка разного цвета). Оба исходных вещества — белые кристаллические порошки, хорошо растворимые в воде.

Рассмотрим взаимодействие каждого из предложенных реагентов с $K_3PO_4$ и $KCl$.

1) $H_2O$ (вода): И фосфат калия, и хлорид калия хорошо растворяются в воде, образуя бесцветные растворы. Поэтому с помощью воды их различить невозможно.

2) $AgNO_3$ (нитрат серебра): Нитрат серебра является качественным реагентом на ионы хлора ($Cl^-$) и фосфат-ионы ($PO_4^{3-}$).

• При добавлении раствора нитрата серебра к раствору фосфата калия происходит реакция обмена, в результате которой выпадает ярко-желтый осадок фосфата серебра ($Ag_3PO_4$):
  $K_3PO_4 + 3AgNO_3 \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow + 3KNO_3$
  Сокращенное ионное уравнение: $PO_4^{3-} + 3Ag^+ \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow$
• При добавлении раствора нитрата серебра к раствору хлорида калия также происходит реакция обмена, но в результате образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$):
  $KCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + KNO_3$
  Сокращенное ионное уравнение: $Cl^- + Ag^+ \rightarrow AgCl \downarrow$

3) $NaOH$ (гидроксид натрия): Реакции ионного обмена между $NaOH$ и $K_3PO_4$ или $KCl$ не приведут к видимым изменениям, так как все возможные продукты ($KOH$, $Na_3PO_4$, $NaCl$) являются растворимыми солями и основаниями.

4) $Na_2SO_4$ (сульфат натрия): Реакции ионного обмена между $Na_2SO_4$ и $K_3PO_4$ или $KCl$ также не приведут к видимым изменениям, так как все возможные продукты ($K_2SO_4$, $Na_3PO_4$, $NaCl$) растворимы в воде.

Таким образом, единственный реагент из списка, который позволяет различить данные вещества, — это нитрат серебра.

Ответ: 2

6. Сульфат цинка нельзя получить взаимодействием веществ, формулы которых

1) $ZnO$ и $H_2SO_4$

2) $Zn$ и $H_2SO_4$

3) $Zn$ и $SO_3$

4) $Zn(OH)_2$ и $H_2SO_4$

Решение

Чтобы определить, какая из предложенных пар веществ не может быть использована для получения сульфата цинка ($ZnSO_4$), необходимо проанализировать химические свойства каждого реагента и возможные реакции между ними.

1) ZnO и H₂SO₄

Взаимодействие оксида цинка ($ZnO$), который является амфотерным оксидом, и серной кислоты ($H_2SO_4$) является реакцией обмена (нейтрализации). Это классический способ получения солей. В результате реакции образуется сульфат цинка и вода.
Уравнение реакции: $ZnO + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2O$.
Таким образом, этим способом можно получить сульфат цинка.

2) Zn и H₂SO₄

Взаимодействие металлического цинка ($Zn$) с разбавленной серной кислотой ($H_2SO_4$) является реакцией замещения. Цинк стоит в ряду активности металлов левее водорода, поэтому он вытесняет водород из кислоты с образованием соли (сульфата цинка) и газообразного водорода.
Уравнение реакции: $Zn + H_2SO_4 \text{(разб.)} \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$.
Таким образом, этим способом можно получить сульфат цинка.

3) Zn и SO₃

Взаимодействие простого вещества-металла ($Zn$) с кислотным оксидом ($SO_3$) не является стандартным способом получения солей. Оксид серы(VI) является сильным окислителем, а цинк — восстановителем. Их взаимодействие является сложной окислительно-восстановительной реакцией, которая требует специальных условий (например, нагревания) и, как правило, не приводит к чистому сульфату цинка, а образует смесь продуктов. Поэтому данный метод не используется для получения сульфата цинка.

4) Zn(OH)₂ и H₂SO₄

Взаимодействие гидроксида цинка ($Zn(OH)_2$), который является амфотерным основанием, и серной кислоты ($H_2SO_4$) является реакцией нейтрализации. В результате реакции образуется соль (сульфат цинка) и вода.
Уравнение реакции: $Zn(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + 2H_2O$.
Таким образом, этим способом можно получить сульфат цинка.

Следовательно, сульфат цинка нельзя получить взаимодействием цинка и оксида серы(VI) в рамках стандартных методов синтеза солей.

Ответ: 3

7. Сокращённое ионное уравнение $Ag^+$ + $Cl^-$ = $AgCl\downarrow$ соответствует взаимодействию

1) нитрата серебра и хлорида натрия

2) оксида серебра и соляной кислоты

3) нитрата серебра и хлора

4) серебра и соляной кислоты

Для того чтобы определить, какое из предложенных взаимодействий соответствует сокращённому ионному уравнению $Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓$, необходимо проанализировать каждое из них. Это уравнение описывает реакцию между ионом серебра $Ag⁺$ и хлорид-ионом $Cl⁻$ с образованием нерастворимого осадка хлорида серебра $AgCl$. Следовательно, исходные вещества должны быть растворимыми соединениями (или сильной кислотой), которые в водном растворе диссоциируют на ионы $Ag⁺$ и $Cl⁻$.

1) нитрата серебра и хлорида натрия

Взаимодействие нитрата серебра ($AgNO_3$) и хлорида натрия ($NaCl$). Оба вещества являются растворимыми в воде солями и сильными электролитами.

Молекулярное уравнение реакции обмена:

$AgNO_3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO_3$

Полное ионное уравнение (с учётом диссоциации растворимых веществ):

$Ag⁺ + NO_3⁻ + Na⁺ + Cl⁻ = AgCl↓ + Na⁺ + NO_3⁻$

Исключив из обеих частей уравнения ионы-наблюдатели ($Na⁺$ и $NO_3⁻$), которые не участвуют в реакции, получим сокращённое ионное уравнение:

$Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓$

Это уравнение совпадает с приведённым в задании.

Ответ: данное взаимодействие соответствует сокращённому ионному уравнению.

2) оксида серебра и соляной кислоты

Взаимодействие оксида серебра ($Ag_2O$) и соляной кислоты ($HCl$). Оксид серебра — нерастворимое в воде твёрдое вещество, поэтому в ионных уравнениях его записывают в молекулярной форме. Соляная кислота — сильная кислота, полностью диссоциирует в растворе.

Молекулярное уравнение реакции:

$Ag_2O + 2HCl = 2AgCl↓ + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$Ag_2O(тв) + 2H⁺ + 2Cl⁻ = 2AgCl↓ + H_2O$

В данном случае нет ионов-наблюдателей, поэтому это уравнение является и полным, и сокращённым. Оно не соответствует уравнению, данному в условии.

Ответ: данное взаимодействие не соответствует сокращённому ионному уравнению.

3) нитрата серебра и хлора

Взаимодействие нитрата серебра ($AgNO_3$) и молекулярного хлора ($Cl_2$). Хлор ($Cl_2$) является простым веществом, а не источником хлорид-ионов ($Cl⁻$) в реакции ионного обмена. Реакция ионного обмена в данном случае невозможна. Хотя хлор может диспропорционировать в воде, образуя кислоты, это не приводит к простому ионному уравнению, указанному в задаче.

Ответ: данное взаимодействие не соответствует сокращённому ионному уравнению.

4) серебра и соляной кислоты

Взаимодействие металлического серебра ($Ag$) и соляной кислоты ($HCl$). Серебро находится в ряду электрохимической активности металлов после водорода, поэтому оно не может вытеснить водород из соляной кислоты (кислоты-неокислителя).

$Ag + HCl \rightarrow$ реакция не идёт.

Поскольку реакция не протекает, составить для неё ионное уравнение нельзя.

Ответ: данное взаимодействие не соответствует сокращённому ионному уравнению.

8. Не подвергается гидролизу соль

1) сульфид натрия

2) силикат натрия

3) нитрат калия

4) нитрит лития

Гидролиз соли — это обратимая реакция обмена ионов соли с водой, в результате которой образуются слабые электролиты (слабая кислота или слабое основание). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются, так как их ионы не взаимодействуют с водой. Рассмотрим каждый вариант.

1) сульфид натрия

Сульфид натрия ($Na_2S$) является солью, образованной сильным основанием $NaOH$ (гидроксид натрия) и слабой сероводородной кислотой $H_2S$. В водном растворе эта соль гидролизуется по аниону $S^{2-}$, что приводит к образованию ионов $OH^−$ и созданию щелочной среды.

Краткое ионное уравнение гидролиза (по первой ступени): $S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^- + OH^-$.

Ответ: данная соль подвергается гидролизу.

2) силикат натрия

Силикат натрия ($Na_2SiO_3$) — соль, образованная сильным основанием $NaOH$ и очень слабой кремниевой кислотой $H_2SiO_3$. Данная соль подвергается гидролизу по аниону $SiO_3^{2-}$, создавая в растворе сильнощелочную среду.

Краткое ионное уравнение гидролиза (по первой ступени): $SiO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HSiO_3^- + OH^-$.

Ответ: данная соль подвергается гидролизу.

3) нитрат калия

Нитрат калия ($KNO_3$) — соль, образованная сильным основанием $KOH$ (гидроксид калия) и сильной азотной кислотой $HNO_3$. Поскольку и катион ($K^+$), и анион ($NO_3^-$) происходят от сильных электролитов, они не вступают в реакцию с водой. Следовательно, гидролиз не происходит, и среда раствора остается нейтральной ($pH \approx 7$).

Ответ: данная соль не подвергается гидролизу.

4) нитрит лития

Нитрит лития ($LiNO_2$) — соль, образованная сильным основанием $LiOH$ (гидроксид лития) и слабой азотистой кислотой $HNO_2$. Эта соль гидролизуется по аниону $NO_2^-$, что приводит к образованию ионов $OH^−$ и созданию щелочной среды.

Краткое ионное уравнение гидролиза: $NO_2^- + H_2O \rightleftharpoons HNO_2 + OH^-$.

Ответ: данная соль подвергается гидролизу.

Таким образом, из предложенных вариантов гидролизу не подвергается только нитрат калия.

Ответ: 3

9. Щелочную среду имеет водный раствор соли, формула которой

1) $K_2S$

2) $NaCl$

3) $ZnSO_4$

4) $BaCl_2$

Решение

Чтобы определить, какой из водных растворов солей имеет щелочную среду, необходимо проанализировать гидролиз каждой соли. Среда раствора соли зависит от силы кислоты и основания, которыми она образована.

• Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, при гидролизе по аниону создает щелочную среду ($pH > 7$).
• Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, при гидролизе по катиону создает кислую среду ($pH < 7$).
• Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, не гидролизуется, и ее раствор имеет нейтральную среду ($pH \approx 7$).

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) K₂S

Сульфид калия ($K_2S$) — это соль, образованная сильным основанием ($KOH$, гидроксид калия) и слабой двухосновной кислотой ($H_2S$, сероводородная кислота). В водном растворе происходит диссоциация:

$K_2S \leftrightarrow 2K^+ + S^{2-}$

Катион калия ($K^+$) образован сильным основанием, поэтому не взаимодействует с водой. Анион серы ($S^{2-}$) образован слабой кислотой и подвергается гидролизу:

$S^{2-} + H_2O \leftrightarrow HS^- + OH^-$

В результате этой реакции в растворе образуются избыточные гидроксид-ионы ($OH^-$), что обуславливает щелочную среду.

2) NaCl

Хлорид натрия ($NaCl$) — это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$, гидроксид натрия) и сильной кислотой ($HCl$, соляная кислота). Ионы $Na^+$ и $Cl^-$ не подвергаются гидролизу. Следовательно, среда раствора нейтральная ($pH \approx 7$).

3) ZnSO₄

Сульфат цинка ($ZnSO_4$) — это соль, образованная слабым основанием ($Zn(OH)_2$, гидроксид цинка) и сильной кислотой ($H_2SO_4$, серная кислота). В водном растворе происходит гидролиз по катиону:

$Zn^{2+} + H_2O \leftrightarrow ZnOH^+ + H^+$

В результате реакции в растворе накапливаются ионы водорода ($H^+$), что создает кислую среду ($pH < 7$).

4) BaCl₂

Хлорид бария ($BaCl_2$) — это соль, образованная сильным основанием ($Ba(OH)_2$, гидроксид бария) и сильной кислотой ($HCl$, соляная кислота). Ионы $Ba^{2+}$ и $Cl^-$ не подвергаются гидролизу. Следовательно, среда раствора нейтральная ($pH \approx 7$).

Таким образом, щелочную среду имеет только водный раствор сульфида калия.

Ответ: 1

10. Гидролизу и по катиону, и по аниону в растворе подвергается соль, формула которой

1) $MgCl_2$

2) $Na_3PO_4$

3) $Ca(NO_3)_2$

4) $NH_4NO_2$

Гидролиз соли — это её взаимодействие с водой, приводящее к образованию слабого электролита (слабой кислоты или слабого основания). Гидролизу по катиону и по аниону одновременно подвергаются соли, которые образованы катионом слабого основания и анионом слабой кислоты. Проанализируем каждый из предложенных вариантов.

Хлорид магния ($MgCl_2$) — это соль, образованная слабым основанием, гидроксидом магния ($Mg(OH)_2$), и сильной кислотой, соляной кислотой ($HCl$). В водном растворе такая соль подвергается гидролизу только по катиону ($Mg^{2+}$).
Уравнение гидролиза по первой ступени: $Mg^{2+} + H_2O \rightleftharpoons MgOH^{+} + H^{+}$.
В растворе накапливаются ионы водорода, поэтому среда становится кислой. Гидролиз идет только по катиону.

Фосфат натрия ($Na_3PO_4$) — это соль, образованная сильным основанием, гидроксидом натрия ($NaOH$), и слабой кислотой, ортофосфорной кислотой ($H_3PO_4$). В водном растворе такая соль подвергается гидролизу только по аниону ($PO_4^{3-}$).
Уравнение гидролиза по первой ступени: $PO_4^{3-} + H_2O \rightleftharpoons HPO_4^{2-} + OH^{-}$.
В растворе накапливаются гидроксид-ионы, поэтому среда становится щелочной. Гидролиз идет только по аниону.

Нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$) — это соль, образованная сильным основанием, гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$), и сильной кислотой, азотной кислотой ($HNO_3$). Соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями, гидролизу не подвергаются, и их растворы нейтральны.

Нитрит аммония ($NH_4NO_2$) — это соль, образованная слабым основанием, гидроксидом аммония ($NH_4OH$), и слабой кислотой, азотистой кислотой ($HNO_2$). В этом случае гидролизу подвергаются и катион ($NH_4^{+}$), и анион ($NO_2^{-}$), так как оба они происходят от слабых электролитов.
Гидролиз по катиону: $NH_4^{+} + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^{+}$.
Гидролиз по аниону: $NO_2^{-} + H_2O \rightleftharpoons HNO_2 + OH^{-}$.
Таким образом, эта соль подвергается гидролизу как по катиону, так и по аниону, что соответствует условию задачи.

Ответ: 4.

11. С нитратом кальция в растворе реагируют вещества, формулы которых

1) $HCl$

2) $Al$

3) $Na_2CO_3$

4) $Mg$

5) $K_2SiO_3$

Для того чтобы определить, какие из предложенных веществ реагируют с нитратом кальция ($Ca(NO_3)_2$) в растворе, необходимо рассмотреть возможные типы химических реакций для каждой пары веществ. Нитрат кальция — это соль, образованная сильным основанием ($Ca(OH)_2$) и сильной кислотой ($HNO_3$), хорошо растворимая в воде. Реакции ионного обмена в растворах идут до конца, если в результате образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода). Также возможны окислительно-восстановительные реакции вытеснения одного металла другим, более активным.

1) HCl

Соляная кислота ($HCl$) — сильная кислота. Реакция между нитратом кальция и соляной кислотой является реакцией обмена между солью сильной кислоты и другой сильной кислотой.
$Ca(NO_3)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2HNO_3$
Все вещества в этой реакции являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. В ионном виде уравнение выглядит так:
$Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + 2H^{+} + 2Cl^{-} \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^{-} + 2H^{+} + 2NO_3^{-}$
Все ионы остаются в растворе, видимых изменений не происходит. Следовательно, реакция не идет.
Ответ: Не реагирует.

2) Al

Алюминий ($Al$) — металл. Его реакция с солью другого металла является реакцией замещения. Реакция возможна, если металл, вступающий в реакцию, более активен, чем металл в составе соли. Сравним активность алюминия и кальция по электрохимическому ряду напряжений металлов. Кальций ($Ca$) находится в ряду напряжений значительно левее (является более активным металлом), чем алюминий ($Al$). Поэтому алюминий не может вытеснить кальций из раствора его соли.
$Ca(NO_3)_2 + Al \rightarrow$ реакция не идет.
Ответ: Не реагирует.

3) Na₂CO₃

Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — растворимая соль. Реакция с нитратом кальция является реакцией ионного обмена.
$Ca(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$
В результате реакции образуется карбонат кальция ($CaCO_3$) — нерастворимое в воде вещество (белый осадок), согласно таблице растворимости. Образование осадка является признаком протекания реакции.
Полное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + 2Na^{+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2Na^{+} + 2NO_3^{-}$
Сокращенное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow$
Ответ: Реагирует.

4) Mg

Магний ($Mg$) — металл. Как и в случае с алюминием, рассмотрим возможность реакции замещения. Сравним активность магния и кальция по ряду напряжений. Кальций ($Ca$) является более активным металлом, чем магний ($Mg$). Следовательно, магний не может вытеснить кальций из раствора его соли.
$Ca(NO_3)_2 + Mg \rightarrow$ реакция не идет.
Ответ: Не реагирует.

5) K₂SiO₃

Силикат калия ($K_2SiO_3$) — растворимая соль. Реакция с нитратом кальция является реакцией ионного обмена.
$Ca(NO_3)_2 + K_2SiO_3 \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2KNO_3$
В результате реакции образуется силикат кальция ($CaSiO_3$) — нерастворимое в воде вещество (осадок), согласно таблице растворимости. Образование осадка свидетельствует о том, что реакция протекает.
Полное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + 2NO_3^{-} + 2K^{+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2K^{+} + 2NO_3^{-}$
Сокращенное ионное уравнение:
$Ca^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow$
Ответ: Реагирует.