Номер 5, страница 45 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена. Проверьте себя - номер 5, страница 45.

Условие.

5. В растворе не могут находиться следующие пары веществ:

1) хлорид меди и гидроксид натрия

2) хлорид калия и гидроксид натрия

3) соляная кислота и гидроксид натрия

4) серная кислота и хлорид бария

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы вещества могли находиться вместе в растворе, они не должны вступать в химическую реакцию друг с другом. Реакции ионного обмена в растворах протекают необратимо, если в результате образуется одно из следующих веществ:

• осадок (нерастворимое или малорастворимое вещество);
• газ;
• слабый электролит (например, вода).

Рассмотрим каждую пару веществ, чтобы определить, возможна ли между ними реакция.

1) хлорид меди и гидроксид натрия

Хлорид меди(II) ($CuCl_2$) является растворимой солью, а гидроксид натрия ($NaOH$) — сильным растворимым основанием (щёлочью). При их взаимодействии в растворе происходит реакция обмена с образованием нерастворимого гидроксида меди(II).

Уравнение реакции: $CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

В ионном виде: $Cu^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$

Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$

Так как в результате реакции выпадает осадок $Cu(OH)_2$, эти два вещества не могут одновременно находиться в растворе.

Ответ: не могут.

2) хлорид калия и гидроксид натрия

Хлорид калия ($KCl$) — растворимая соль, гидроксид натрия ($NaOH$) — растворимая щёлочь. Оба вещества являются сильными электролитами. Возможная реакция обмена:

$KCl + NaOH \rightarrow KOH + NaCl$

Продукты реакции — гидроксид калия ($KOH$) и хлорид натрия ($NaCl$) — также являются сильными, хорошо растворимыми электролитами. Это означает, что в растворе присутствуют только ионы ($K^+$, $Cl^-$, $Na^+$, $OH^-$), и видимой реакции не происходит. Осадок, газ или слабый электролит не образуются.

Ответ: могут.

3) соляная кислота и гидроксид натрия

Соляная кислота ($HCl$) — сильная кислота, гидроксид натрия ($NaOH$) — сильное основание. Между ними протекает реакция нейтрализации, которая является частным случаем реакции ионного обмена.

Уравнение реакции: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

В ионном виде: $H^{+} + Cl^{-} + Na^{+} + OH^{-} \rightarrow Na^{+} + Cl^{-} + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $H^{+} + OH^{-} \rightarrow H_2O$

В результате образуется вода ($H_2O$) — очень слабый электролит. Реакция идет до конца, поэтому кислота и основание не могут сосуществовать в одном растворе.

Ответ: не могут.

4) серная кислота и хлорид бария

Серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная кислота, хлорид бария ($BaCl_2$) — растворимая соль. При их смешивании происходит реакция обмена с образованием нерастворимого сульфата бария.

Уравнение реакции: $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$

В ионном виде: $2H^{+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^{-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H^{+} + 2Cl^{-}$

Сокращенное ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

Образование белого осадка сульфата бария ($BaSO_4$) указывает на то, что реакция протекает, и эти вещества не могут находиться вместе в растворе.

Ответ: не могут.