Давайте разберемся по порядку с задачей.
- В задаче указаны вещества, используемые в водных растворах:
- хлорид бария (BaCl₂)
- сульфид натрия (Na₂S)
- перманганат калия (KMnO₄)
- серная кислота (H₂SO₄)
- гидроксид магния (Mg(OH)₂)
- б) оксид кремния (SiO₂)
Задача: выбрать два вещества, при реакции между которыми выделяется газ, а осадок не выпадает.
Анализ:
Чтобы газ выделялся, возможен выход газообразных веществ или продуктов реакции, например, кислород (O₂), водород (H₂), диоксид углерода (CO₂), аммиак (NH₃) и т.п.
В этом перечне:
- Серная кислота (H₂SO₄) — сильная кислота.
- Гидроксид магния (Mg(OH)₂) — щёлочь.
- Соединения Na₂S, BaCl₂, KMnO₄ и SiO₂ чаще участвуют в реакциях осаждения или окислительно-восстановительных.
Какие реакции подходят?
1. Реакция H₂SO₄ и Mg(OH)₂:
Это реакция нейтрализации, образуется вода и соль (MgSO₄). Газ не выделяется, осадок возможен (Mg(OH)₂ — нерастворимый продукт, но при добавлении кислоты осадка не образуется, так какMg²⁺ и SO₄²⁻ растворимы).
2. Реакция Na₂S и H₂SO₄:
Идет обмен и образование серной кислоты и сульфид натрия. Осадка не выделяется. В реакции могут выделиться H₂S — газ, который является сероводородом, если реагент слабонепроницаем и реакция протекает с выделением газа.
По сути, при реакции Na₂S и H₂SO₄ выделяется газ H₂S (сероводород), а осадок не образуется, если все сероводород — газ, не оседающий мгновенно.
3. Реакция двух солей (например, BaCl₂ и Na₂S):
Образуется BaS (осадок, т.к. нерастворимый сульфид бария) — исключено, так как нужно выбрать реакцию без осадка.
Итог: вероятный вариант — реакция между Na₂S и H₂SO₄, которая выделяет газ H₂S.
Итог:
Выбираем №2 (сульфид натрия) и №4 (серная кислота).
Полное уравнение реакции:
Na₂S + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂S↑
Молекулярное уравнение:
[ \text{Na}_2\text{S} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{S} ]
Полное ионное уравнение:
[
2\text{Na}^+ + \text{S}^{2-} + 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-} + \text{H}_2\text{S} \uparrow
]
Выделяются ионы:
[
\text{S}^{2-} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{S} \uparrow
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
\text{S}^{2-} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{S} \uparrow
]
Итоговые ответы:
- а) номера выбранных веществ: 2 и 4.
- б) сумма коэффициентов в сокращённом ионном уравнении: 1 (S^2−) + 2 (H^+) = 3.
Если нужно, я могу дополнительно объяснить каждый шаг подробнее.