Даны растворы: а) сульфата цинка и нитрата бария; б) сульфата меди(I) и гидроксида калия; в) сульфата цинка, хлорида магния и фосфата натрия; г) хлорида железа(III) и сульфата…

Для определения, пойдут ли реакции обмена до конца, необходимо рассмотреть, образуются ли в результате этих реакций малорастворимые соединения (осадки) или газа. Давайте рассмотрим каждый из наборов растворов.

а) Сульфат цинка (ZnSO₄) и нитрат бария (Ba(NO₃)₂)

При смешивании этих растворов произойдет реакция обмена, в результате которой образуется сульфат бария (BaSO₄), который является малорастворимым в воде:

Молекулярное уравнение: \[ \text{ZnSO}_4 (aq) + \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 (aq) \rightarrow \text{BaSO}_4 (s) + \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 (aq) \]

Полное ионное уравнение: \[ \text{Zn}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) + \text{Ba}^{2+} (aq) + 2\text{NO}_3^{-} (aq) \rightarrow \text{BaSO}_4 (s) + \text{Zn}^{2+} (aq) + 2\text{NO}_3^{-} (aq) \]

Сокращённое ионное уравнение: \[ \text{Ba}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) \rightarrow \text{BaSO}_4 (s) \]

б) Сульфат меди(I) (Cu₂SO₄) и гидроксид калия (KOH)

При этой реакции образуется сульфат калия и гидроксид меди(I) (CuOH), который является малорастворимым:

Молекулярное уравнение: \[ \text{Cu}_2\text{SO}_4 (aq) + 2\text{KOH} (aq) \rightarrow 2\text{CuOH} (s) + \text{K}_2\text{SO}_4 (aq) \]

Полное ионное уравнение: \[ 2\text{Cu}^{+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) + 2\text{K}^{+} (aq) + 2\text{OH}^{-} (aq) \rightarrow 2\text{CuOH} (s) + 2\text{K}^{+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) \]

Сокращённое ионное уравнение: \[ 2\text{Cu}^{+} (aq) + 2\text{OH}^{-} (aq) \rightarrow 2\text{CuOH} (s) \]

в) Сульфат цинка (ZnSO₄), хлорид магния (MgCl₂) и фосфат натрия (Na₃PO₄)

При смешивании этих растворов образуется фосфат цинка, который малорастворим:

Молекулярное уравнение: \[ 3\text{ZnSO}_4 (aq) + 2\text{Na}_3\text{PO}_4 (aq) \rightarrow \text{Zn}_3\text{(PO}_4\text{)}_2 (s) + 3\text{Na}_2\text{SO}_4 (aq) \]

Полное ионное уравнение: \[ 3\text{Zn}^{2+} (aq) + 3\text{SO}_4^{2-} (aq) + 6\text{Na}^{+} (aq) + 2\text{PO}_4^{3-} (aq) \rightarrow \text{Zn}_3\text{(PO}_4\text{)}_2 (s) + 6\text{Na}^{+} (aq) + 3\text{SO}_4^{2-} (aq) \]

Сокращённое ионное уравнение: \[ 3\text{Zn}^{2+} (aq) + 2\text{PO}_4^{3-} (aq) \rightarrow \text{Zn}_3\text{(PO}_4\text{)}_2 (s) \]

г) Хлорид железа(III) (FeCl₃) и сульфат магния (MgSO₄)

При этой реакции малорастворимые соединения не образуются, так как ни сульфат железа III, ни хлорид магния не являются осадками. Соответственно реакция обмена не пойдет до конца:

Молекулярное уравнение: \[ \text{FeCl}_3 (aq) + \text{MgSO}_4 (aq) \rightarrow \text{FeSO}_4 (aq) + \text{MgCl}_2 (aq) \]

Полное ионное уравнение: \[ \text{Fe}^{3+} (aq) + 3\text{Cl}^{-} (aq) + \text{Mg}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) \rightarrow \text{Fe}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) + \text{Mg}^{2+} (aq) + 2\text{Cl}^{-} (aq) \]

Сокращённое ионное уравнение: Нет, так как нет реакции, и все ионы остаются в растворе.

Таким образом, реакции (а), (б) и (в) пойдут до конца, тогда как реакция (г) не совершится.