Номер 1, страница 37 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 2. Химические реакции в водных растворах. Параграф 9. Реакции ионного обмена. Тестовые задания - номер 1, страница 37.

Условие.

1. Реакция ионного обмена возможна между растворами веществ

1) $Na_2CO_3$ и $HNO_3$

2) $CuCl_2$ и $NaNO_3$

3) $KCl$ и $NaNO_3$

4) $Ca(OH)_2$ и $KNO_3$

Решение.

Решение 2.

Реакции ионного обмена в растворах электролитов протекают до конца (являются возможными), если в результате взаимодействия ионов образуется хотя бы один из следующих продуктов:

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

Рассмотрим каждую предложенную пару веществ.

1) $Na_2CO_3$ и $HNO_3$

Взаимодействие карбоната натрия (соль сильного основания и слабой кислоты) и азотной кислоты (сильная кислота). Происходит реакция обмена с образованием нитрата натрия и угольной кислоты.

Молекулярное уравнение: $Na_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2CO_3$

Угольная кислота $H_2CO_3$ является слабым электролитом и крайне неустойчива. Она мгновенно разлагается на воду (слабый электролит) и углекислый газ (газ):

$H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

Таким образом, итоговое уравнение реакции выглядит так:

$Na_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow 2Na^+ + 2NO_3^- + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение, показывающее суть процесса:

$CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

Поскольку в результате реакции образуется и газ ($CO_2$), и слабый электролит ($H_2O$), одно из условий протекания реакции ионного обмена выполняется. Следовательно, реакция возможна.

Ответ: реакция возможна.

2) $CuCl_2$ и $NaNO_3$

Взаимодействие двух растворимых солей: хлорида меди(II) и нитрата натрия. Предполагаемая реакция обмена:

$CuCl_2 + 2NaNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NaCl$

Проверим продукты реакции по таблице растворимости. Нитрат меди(II) $Cu(NO_3)_2$ и хлорид натрия $NaCl$ являются хорошо растворимыми в воде солями. Оба продукта являются сильными электролитами. Осадок, газ или слабый электролит не образуются. Все ионы остаются в растворе, и видимых изменений не происходит. Реакция не идет.

Ответ: реакция невозможна.

3) $KCl$ и $NaNO_3$

Взаимодействие двух растворимых солей: хлорида калия и нитрата натрия. Предполагаемая реакция обмена:

$KCl + NaNO_3 \rightarrow KNO_3 + NaCl$

Все исходные вещества и все предполагаемые продукты ($KNO_3$ и $NaCl$) являются растворимыми солями и сильными электролитами. Ни одно из условий протекания реакции ионного обмена не выполняется. Реакция не идет.

Ответ: реакция невозможна.

4) $Ca(OH)_2$ и $KNO_3$

Взаимодействие гидроксида кальция (сильное основание, хотя и малорастворимое) и нитрата калия (растворимая соль). Предполагаемая реакция обмена:

$Ca(OH)_2 + 2KNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2KOH$

Продукты реакции: нитрат кальция $Ca(NO_3)_2$ — растворимая соль, гидроксид калия $KOH$ — растворимое сильное основание (щелочь). Оба продукта являются сильными электролитами, осадок не образуется. Условия для протекания реакции не соблюдаются. Реакция не идет.

Ответ: реакция невозможна.

Итак, единственная пара веществ, между которыми возможна реакция ионного обмена, — это $Na_2CO_3$ и $HNO_3$.