Ионный обмен – это процесс, в ходе которого ионы одного вещества заменяют ионы другого вещества в растворе. Обычно это происходит между солями и кислотами или основаниями.
Теперь давайте проанализируем предложенные пары веществ и определим, в каких из них возможна реакция ионного обмена:
Серная кислота и нитрат бария (H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂):
- При смешивании серной кислоты и нитрата бария происходит образование сульфата бария, который является нерастворимым в воде и осаждается: \[ H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ \rightarrow BaSO₄ \downarrow + 2 HNO₃ \]
- Это реакция ионного обмена.
Диоксид азота и вода (NO₂ + H₂O):
- Диоксид азота не участвует в реакциях ионного обмена в данном контексте. Он реагирует с водой с образованием кислоты (азотистой или азотной), но это не ионный обмен.
Сульфат алюминия и гидроксид натрия (Al₂(SO₄)₃ + NaOH):
- Эта реакция также является реакцией ионного обмена: \[ Al₂(SO₄)₃ + 6 NaOH \rightarrow 2 Al(OH)₃ \downarrow + 3 Na₂SO₄ \]
- Здесь образуется гидроксид алюминия, который осаждается, и сульфат натрия остается в растворе.
Цинк и сера (Zn + S):
- Это не ионный обмен, а реакция между металлом и неметаллом, в результате которой образуется сульфид цинка (ZnS).
Железо и сульфат меди (Fe + CuSO₄):
- В этой реакции железо замещает медь в сульфате меди, что также не является чистым ионным обменом: \[ Fe + CuSO₄ \rightarrow FeSO₄ + Cu \]
- Это окислительно-восстановительная реакция.
Итак, пары веществ, между которыми протекает реакция ионного обмена, следующие:
- Серная кислота и нитрат бария (пара 1)
- Сульфат алюминия и гидроксид натрия (пара 3)
Таким образом, правильные пары — это 1 и 3.