Номер 33, страница 43 - 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 33, страница 43.

Условие.

33. К раствору, содержащему смесь сульфита калия и хлорида натрия, сначала добавили избыток соляной кислоты, а затем — избыток нитрата серебра. Какие ионы остались в растворе? Ответ подтвер- дите уравнениями реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

Исходный раствор содержит водную смесь сульфита калия ($K_2SO_3$) и хлорида натрия ($NaCl$). Эти соли являются сильными электролитами и в растворе диссоциируют на ионы: $K^+$, $Na^+$, $SO_3^{2-}$, $Cl^-$.

1. Добавление избытка соляной кислоты ($HCl$)

При добавлении соляной кислоты, которая также является сильным электролитом ($HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$), ионы водорода $H^+$ реагируют с сульфит-ионами $SO_3^{2-}$. В результате образуется слабая и неустойчивая сернистая кислота $H_2SO_3$, которая немедленно разлагается на воду и сернистый газ $SO_2$, улетучивающийся из раствора. Поскольку соляная кислота добавлена в избытке, все сульфит-ионы будут удалены из раствора.

Молекулярное уравнение реакции:
$K_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + SO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:
$2K^+ + SO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + H_2O + SO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:
$SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + SO_2\uparrow$

После этого этапа в растворе находятся следующие ионы: $K^+$ (из исходного $K_2SO_3$), $Na^+$ (из исходного $NaCl$), $Cl^-$ (из исходного $NaCl$, образовавшегося $KCl$ и избытка $HCl$), и $H^+$ (из избытка $HCl$).

2. Добавление избытка нитрата серебра ($AgNO_3$)

Нитрат серебра в растворе диссоциирует на ионы $Ag^+$ и $NO_3^-$. Ионы серебра $Ag^+$ будут реагировать со всеми хлорид-ионами $Cl^-$, присутствующими в растворе, с образованием нерастворимого белого осадка хлорида серебра $AgCl$. Так как нитрат серебра добавлен в избытке, все хлорид-ионы будут связаны в осадок.

Сокращенное ионное уравнение реакции:
$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$

В результате этой реакции из раствора удаляются все ионы $Cl^-$. В растворе остаются:
- катионы, которые не вступали в реакции образования осадков или газов: $K^+$, $Na^+$, $H^+$;
- катион из избытка второго реагента: $Ag^+$;
- анион, который не образовал осадков: $NO_3^-$.

Таким образом, итоговый состав ионов в растворе: $K^+$, $Na^+$, $H^+$, $Ag^+$, $NO_3^-$.

Ответ: В растворе остались ионы: $K^+$, $Na^+$, $H^+$, $Ag^+$, $NO_3^-$.