4. Запишите уравнения реакций (в молекулярной и ионной формах), характеризующих свойства: а) серной кислоты; б) соляной кислоты. 5. Запишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между: а) азотной кислотой и оксидом кальция; 6) азотной кислотой и гидроксидом кальция; в) азотной кислотой и карбонатом кальция. 6. С какими из перечисленных веществ реагирует соляная кислота: азот, железо, оксид кальция, серная кислота, гидроксид алюминия, сульфат натрия, нитрат се-ребра? Напишите уравнения возможных реакций в молекулярной и ионной формах.
4. а) Серная кислота, $\mathrm{H_2SO_4}$ (разбавленная)
В таблице — молекулярное и сокращённое ионное уравнения.
| С чем реагирует | Молекулярное уравнение | Ионное уравнение |
|---|---|---|
| Металл | $\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow}$ | $\mathrm{Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow}$ |
| Основный оксид | $\mathrm{CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O}$ | $\mathrm{CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O}$ |
| Основание | $\mathrm{H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O}$ | $\mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O}$ |
| Соль | $\mathrm{H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl}$ | $\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$ |
б) Соляная кислота, $\mathrm{HCl}$
| С чем реагирует | Молекулярное уравнение | Ионное уравнение |
|---|---|---|
| Металл | $\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow}$ | $\mathrm{Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow}$ |
| Основный оксид | $\mathrm{CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O}$ | $\mathrm{CaO + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O}$ |
| Основание | $\mathrm{NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O}$ | $\mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O}$ |
| Соль | $\mathrm{AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3}$ | $\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow}$ |
5. Реакции азотной кислоты $\mathrm{HNO_3}$
а) с оксидом кальция: \[ \mathrm{CaO + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O} \] \[ \mathrm{CaO + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O} \]
б) с гидроксидом кальция: \[ \mathrm{Ca(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O} \] \[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
в) с карбонатом кальция: \[ \mathrm{CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2\uparrow} \] \[ \mathrm{CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow} \]
6. С соляной кислотой реагируют:
- азот $\mathrm{N_2}$ — нет;
- железо $\mathrm{Fe}$ — да;
- оксид кальция $\mathrm{CaO}$ — да;
- серная кислота $\mathrm{H_2SO_4}$ — нет;
- гидроксид алюминия $\mathrm{Al(OH)_3}$ — да;
- сульфат натрия $\mathrm{Na_2SO_4}$ — нет;
- нитрат серебра $\mathrm{AgNO_3}$ — да.
Уравнения:
С железом: \[ \mathrm{Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow} \] \[ \mathrm{Fe + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2\uparrow} \]
С оксидом кальция: \[ \mathrm{CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O} \] \[ \mathrm{CaO + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O} \]
С гидроксидом алюминия: \[ \mathrm{Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O} \] \[ \mathrm{Al(OH)_3 + 3H^+ \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O} \]
С нитратом серебра: \[ \mathrm{AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3} \] \[ \mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow} \]
Как получается ионное уравнение. Сильные электролиты — $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{HNO_3}$, разбавленную $\mathrm{H_2SO_4}$, растворимые соли и щёлочи — записывают в виде ионов. Оксиды, нерастворимые соли и основания, вода и газы остаются формулами. Затем одинаковые ионы слева и справа сокращают.
Например, для $\mathrm{H_2SO_4 + BaCl_2}$: \[ 2\mathrm{H^+} + \mathrm{SO_4^{2-}} + \mathrm{Ba^{2+}} + 2\mathrm{Cl^-} \rightarrow \mathrm{BaSO_4\downarrow} + 2\mathrm{H^+} + 2\mathrm{Cl^-} \] После сокращения: \[ \mathrm{Ba^{2+}} + \mathrm{SO_4^{2-}} \rightarrow \mathrm{BaSO_4\downarrow} \]
Проверка: в каждом уравнении число атомов каждого элемента слева и справа одинаково, а сумма зарядов в ионном уравнении также совпадает.
