Номер 3, страница 37 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 9. Реакции ионного обмена. Глава 2. Химические реакции в водных растворах - номер 3, страница 37.

Условие.

3. Реакции, схема которой

$K_2CO_3 + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$

соответствует сокращённое ионное уравнение

1) $H^+ + OH^- = H_2O$

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

3) $H_2O + CO_2 = 2H^+ + CO_3^{2-}$

4) $K_2CO_3 = 2K^+ + CO_3^{2-}$

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы определить, какое сокращённое ионное уравнение соответствует предложенной реакции, необходимо выполнить несколько последовательных шагов.

1. Составление сбалансированного молекулярного уравнения

Исходная схема реакции: $K_2CO_3 + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$.

Чтобы уравнять количество атомов каждого элемента в левой и правой частях, нужно расставить коэффициенты. В левой части 2 атома калия (K), поэтому в правой части перед нитратом калия ($KNO_3$) ставим коэффициент 2. В результате в правой части стало 2 нитрат-иона ($NO_3^-$), значит, в левой части перед азотной кислотой ($HNO_3$) также необходимо поставить коэффициент 2.

Получаем сбалансированное молекулярное уравнение:

$K_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$

2. Запись полного ионного уравнения

В полном ионном уравнении сильные электролиты (растворимые соли, сильные кислоты и щёлочи) записываются в виде ионов, на которые они диссоциируют в водном растворе. Слабые электролиты (например, вода), газы и нерастворимые вещества (осадки) записываются в молекулярной форме.

$K_2CO_3$ (карбонат калия) — растворимая соль, является сильным электролитом: $K_2CO_3 \rightarrow 2K^+ + CO_3^{2-}$.

$HNO_3$ (азотная кислота) — сильная кислота, сильный электролит: $HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$.

$KNO_3$ (нитрат калия) — растворимая соль, сильный электролит: $KNO_3 \rightarrow K^+ + NO_3^-$.

$H_2O$ (вода) — слабый электролит, записывается в молекулярном виде.

$CO_2$ (оксид углерода(IV)) — газ, выделяющийся из раствора, записывается в молекулярном виде.

С учётом стехиометрических коэффициентов, полное ионное уравнение имеет вид:

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

3. Составление сокращённого ионного уравнения

Сокращённое ионное уравнение получается путём исключения из обеих частей полного ионного уравнения ионов, которые не участвуют в реакции (ионы-наблюдатели). В данном случае это катионы калия ($K^+$) и нитрат-анионы ($NO_3^-$).

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

После сокращения ионов-наблюдателей получаем итоговое уравнение, которое отражает сущность химического взаимодействия:

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

Сравнивая полученное сокращённое ионное уравнение с предложенными вариантами, видим, что оно соответствует варианту 2.

Ответ: 2