Номер 14, страница 40 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 14, страница 40.

Условие.

14. Приведите по два примера реакций, соответствующих представленным ионным уравнениям:

a) $ \text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_2\text{O} $

б) $ 3\text{Ca}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 $

в) $ \text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4 $

г) $ \text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^{+} = \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} $

д) $ \text{Fe}(\text{OH})_3 + 6\text{H}^{+} = \text{Fe}^{3+} + 6\text{H}_2\text{O} $

е) $ \text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al}(\text{OH})_3 $

Решение.

Решение 2.

а) Данное сокращенное ионное уравнение $H^+ + OH^- = H_2O$ описывает реакцию нейтрализации, которая протекает между сильной кислотой и сильным основанием, в результате чего образуется вода. Для соответствия этому уравнению оба реагента (кислота и основание) и образующаяся соль должны быть хорошо растворимы и диссоциированы в воде.
Примеры реакций:
1. Взаимодействие соляной кислоты и гидроксида натрия: $HCl + NaOH = NaCl + H_2O$.
2. Взаимодействие азотной кислоты и гидроксида калия: $HNO_3 + KOH = KNO_3 + H_2O$.
Ответ: $HCl + NaOH = NaCl + H_2O$ и $HNO_3 + KOH = KNO_3 + H_2O$.

б) Сокращенное ионное уравнение $3Ca^{2+} + 2PO_4^{3-} = Ca_3(PO_4)_2$ описывает реакцию ионного обмена, приводящую к образованию нерастворимого осадка фосфата кальция. Для этого необходимо смешать растворы растворимой соли кальция и растворимого фосфата.
Примеры реакций:
1. Взаимодействие хлорида кальция и фосфата натрия: $3CaCl_2 + 2Na_3PO_4 = Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaCl$.
2. Взаимодействие нитрата кальция и фосфата калия: $3Ca(NO_3)_2 + 2K_3PO_4 = Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6KNO_3$.
Ответ: $3CaCl_2 + 2Na_3PO_4 = Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaCl$ и $3Ca(NO_3)_2 + 2K_3PO_4 = Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6KNO_3$.

в) Ионное уравнение $Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4$ соответствует реакции образования нерастворимого осадка сульфата бария. Такая реакция происходит при смешивании растворов, содержащих ионы бария $Ba^{2+}$ (из растворимой соли бария) и сульфат-ионы $SO_4^{2-}$ (из серной кислоты или ее растворимых солей).
Примеры реакций:
1. Взаимодействие хлорида бария и серной кислоты: $BaCl_2 + H_2SO_4 = BaSO_4 \downarrow + 2HCl$.
2. Взаимодействие нитрата бария и сульфата натрия: $Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 = BaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$.
Ответ: $BaCl_2 + H_2SO_4 = BaSO_4 \downarrow + 2HCl$ и $Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 = BaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$.

г) Уравнение $CO_3^{2-} + 2H^+ = CO_2 + H_2O$ описывает взаимодействие карбонатов с сильными кислотами. В результате реакции выделяется углекислый газ и образуется вода. Исходный карбонат должен быть растворимым, чтобы в растворе присутствовали карбонат-ионы $CO_3^{2-}$.
Примеры реакций:
1. Взаимодействие карбоната натрия и соляной кислоты: $Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O$.
2. Взаимодействие карбоната калия и серной кислоты: $K_2CO_3 + H_2SO_4 = K_2SO_4 + CO_2 \uparrow + H_2O$.
Ответ: $Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O$ и $K_2CO_3 + H_2SO_4 = K_2SO_4 \uparrow + H_2O$.

д) Ионное уравнение $Fe(OH)_3 + 3H^+ = Fe^{3+} + 3H_2O$ (предполагается исправление опечатки в условии, где было указано 6$H^+$ и 6$H_2O$) показывает реакцию растворения нерастворимого основания, гидроксида железа(III), в сильной кислоте с образованием растворимой соли железа(III) и воды.
Примеры реакций:
1. Взаимодействие гидроксида железа(III) и соляной кислоты: $Fe(OH)_3 + 3HCl = FeCl_3 + 3H_2O$.
2. Взаимодействие гидроксида железа(III) и серной кислоты: $2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 = Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$.
Ответ: $Fe(OH)_3 + 3HCl = FeCl_3 + 3H_2O$ и $2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 = Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$.

е) Уравнение $Al^{3+} + 3OH^- = Al(OH)_3$ соответствует реакции осаждения амфотерного гидроксида алюминия. Реакция происходит при добавлении щелочи к раствору соли алюминия.
Примеры реакций:
1. Взаимодействие хлорида алюминия и гидроксида натрия: $AlCl_3 + 3NaOH = Al(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$.
2. Взаимодействие сульфата алюминия и гидроксида калия: $Al_2(SO_4)_3 + 6KOH = 2Al(OH)_3 \downarrow + 3K_2SO_4$.
Ответ: $AlCl_3 + 3NaOH = Al(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$ и $Al_2(SO_4)_3 + 6KOH = 2Al(OH)_3 \downarrow + 3K_2SO_4$.