Краткий ответ
- Возможны реакции а, б, в; в пунктах г, д реакции практически не идут.
- а) \(FeCl_3+3KOH\to Fe(OH)_3\downarrow+3KCl\); б) \(HCl+NaOH\to NaCl+H_2O\).
- Цепочка осуществима, уравнения ниже.
- \(m(ZnCl_2)\approx 54{,}4\) г.
1. Возможные реакции
Реакция ионного обмена в растворе идёт, если образуется осадок, газ или вода — то есть более слабый электролит, чем исходные вещества.
а) фосфат калия + нитрат меди(II)
\[ 2K_3PO_4+3Cu(NO_3)_2\to Cu_3(PO_4)_2\downarrow+6KNO_3 \]
Сокращённое ионное уравнение:
\[ 3Cu^{2+}+2PO_4^{3-}\to Cu_3(PO_4)_2\downarrow \]
Образуется нерастворимый фосфат меди(II).
б) сульфит натрия + серная кислота
\[ Na_2SO_3+H_2SO_4\to Na_2SO_4+SO_2\uparrow+H_2O \]
Сокращённое ионное уравнение:
\[ SO_3^{2-}+2H^+\to SO_2\uparrow+H_2O \]
Сернистая кислота \(H_2SO_3\) неустойчива и разлагается на газ \(SO_2\) и воду.
в) гидроксид железа(III) + соляная кислота
\[ Fe(OH)_3+3HCl\to FeCl_3+3H_2O \]
Сокращённое ионное уравнение:
\[ Fe(OH)_3(\text{тв})+3H^+\to Fe^{3+}+3H_2O \]
Нерастворимый гидроксид растворяется в кислоте, образуется вода.
г) гидроксид меди(II) + хлорид калия
Реакция не идёт. Возможные продукты обмена \(CuCl_2\) и \(KOH\) оба растворимы, осадка, газа и воды не образуется.
д) сульфат натрия + соляная кислота
Реакция не идёт: все ионы в растворе, не образуется осадка, газа или слабого электролита.
2. Молекулярные уравнения к ионным
а) \(Fe^{3+}+3OH^-\to Fe(OH)_3\)
Берём растворимую соль железа(III) и щёлочь:
\[ FeCl_3+3KOH\to Fe(OH)_3\downarrow+3KCl \]
Подойдёт, например, и \(Fe(NO_3)_3+3KOH\).
б) \(H^++OH^-\to H_2O\)
Берём сильную кислоту и сильное основание:
\[ HCl+NaOH\to NaCl+H_2O \]
3. Цепочка превращений
\[ Cu\to CuO\to CuCl_2\to Cu(NO_3)_2\to Cu(OH)_2\to CuO \]
1) \(Cu\to CuO\)
\[ 2Cu+O_2\xrightarrow{t^\circ}2CuO \]
2) \(CuO\to CuCl_2\)
\[ CuO+2HCl\to CuCl_2+H_2O \]
Полное ионное:
\[ CuO+2H^++2Cl^-\to Cu^{2+}+2Cl^-+H_2O \]
Сокращённое ионное:
\[ CuO+2H^+\to Cu^{2+}+H_2O \]
3) \(CuCl_2\to Cu(NO_3)_2\)
\[ CuCl_2+2AgNO_3\to Cu(NO_3)_2+2AgCl\downarrow \]
Полное ионное:
\[ Cu^{2+}+2Cl^-+2Ag^++2NO_3^-\to Cu^{2+}+2NO_3^-+2AgCl\downarrow \]
Сокращённое ионное:
\[ Ag^++Cl^-\to AgCl\downarrow \]
4) \(Cu(NO_3)_2\to Cu(OH)_2\)
\[ Cu(NO_3)_2+2NaOH\to Cu(OH)_2\downarrow+2NaNO_3 \]
Полное ионное:
\[ Cu^{2+}+2NO_3^-+2Na^++2OH^-\to Cu(OH)_2\downarrow+2Na^++2NO_3^- \]
Сокращённое ионное:
\[ Cu^{2+}+2OH^-\to Cu(OH)_2\downarrow \]
5) \(Cu(OH)_2\to CuO\)
\[ Cu(OH)_2\xrightarrow{t^\circ}CuO+H_2O \]
4. Задача
\[ ZnO+2HCl\to ZnCl_2+H_2O \]
1) Находим массу чистого HCl
\[ m(HCl)=292\cdot 0{,}20=58{,}4\ \text{г} \]
2) Находим количества веществ
\[ M(ZnO)=65+16=81\ \text{г/моль} \]
\[ n(ZnO)=\frac{32{,}4}{81}=0{,}4\ \text{моль} \]
\[ M(HCl)=36{,}5\ \text{г/моль} \]
\[ n(HCl)=\frac{58{,}4}{36{,}5}=1{,}6\ \text{моль} \]
3) Определяем, что в избытке
По уравнению:
\[ 1\ \text{моль } ZnO \text{ требует } 2\ \text{моль } HCl \]
На \(0{,}4\) моль \(ZnO\) нужно:
\[ 0{,}4\cdot 2=0{,}8\ \text{моль } HCl \]
А есть \(1{,}6\) моль HCl, значит кислота в избытке, считаем по \(ZnO\).
\[ n(ZnCl_2)=n(ZnO)=0{,}4\ \text{моль} \]
4) Находим массу соли
\[ M(ZnCl_2)=65+2\cdot 35{,}5=136\ \text{г/моль} \]
\[ m(ZnCl_2)=0{,}4\cdot 136=54{,}4\ \text{г} \]
Ответ: \(m(ZnCl_2)=54{,}4\) г.
Если брать \(A_r(Zn)=65{,}4\), получится около \(54{,}3\) г.
