Сверь числа и знаки с фото.
Проверьте свои знания
- Какие электролиты называют солями?
- Охарактеризуйте химические свойства средних солей.
- Как диссоциируют кислые соли? Запишите уравнения диссоциации сульфата и гидросульфата калия и уравнение реакции превращения кислой соли в среднюю.
Примените свои знания 4. Запишите ионные и молекулярные уравнения получения сульфата магния с использованием соединений разных классов (не менее пяти способов). 5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: а) \(P \rightarrow P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\) б) \(Zn \rightarrow ZnCl_2 \rightarrow Zn(OH)_2 \rightarrow ZnO \rightarrow ZnSO_4 \rightarrow Zn(NO_3)_2\) в) \(Na_2O \rightarrow NaOH \rightarrow NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4\) Реакции с участием электролитов запишите также и в ионном виде.
Кратко. На фото две рубрики: «Проверьте свои знания» (вопросы 1–3, теория) и «Примените свои знания» (4–5, практика). Общая идея всех заданий одна: соль — электролит, дающий катион металла (или NH₄⁺) и анион кислотного остатка, а в ионных уравнениях записываем только те частицы, которые реально реагируют.
1. Какие электролиты называют солями
Соли — электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла (или аммония NH₄⁺) и анионы кислотного остатка. Своих ионов H⁺ или OH⁻ они не дают.
2. Химические свойства средних солей
- С металлом (более активный вытесняет менее активный): \[ Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu,\qquad Fe + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu \]
- С кислотой (если выделяется газ или выпадает осадок): \[ Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow,\qquad CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow \]
- Со щёлочью (если образуется нерастворимое основание): \[ CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4,\qquad Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow \]
- С другой солью (если образуется осадок): \[ NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3,\qquad Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow \]
- Разложение при нагревании (для карбонатов, нитратов и др.): \[ CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2\uparrow \quad (t) \]
3. Диссоциация кислых солей
Кислые соли диссоциируют ступенчато: сначала отрывается катион металла, затем — водород из кислотного остатка (это слабый электролит, поэтому вторая ступень идёт частично).
\[ K_2SO_4 \rightarrow 2K^+ + SO_4^{2-} \] \[ KHSO_4 \rightarrow K^+ + HSO_4^-\quad\text{(полностью)} \] \[ HSO_4^- \rightleftarrows H^+ + SO_4^{2-}\quad\text{(частично)} \]
Превращение кислой соли в среднюю — обмен с щёлочью: \[ KHSO_4 + KOH \rightarrow K_2SO_4 + H_2O \] \[ HSO_4^- + OH^- \rightarrow SO_4^{2-} + H_2O \]
4. Пять способов получения сульфата магния
- Металл + кислота: \[ Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow,\qquad Mg + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2\uparrow \]
- Основный оксид + кислота: \[ MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O,\qquad MgO + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2O \]
- Основание + кислота: \[ Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O,\qquad Mg(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + 2H_2O \]
- Соль + кислота: \[ MgCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow,\qquad MgCO_3 + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow \]
- Металл + соль другого металла: \[ Mg + CuSO_4 \rightarrow MgSO_4 + Cu,\qquad Mg + Cu^{2+} \rightarrow Mg^{2+} + Cu \]
Дополнительно: \(Mg(OH)_2 + CuSO_4 \rightarrow MgSO_4 + Cu(OH)_2\downarrow\); \(MgO + SO_3 \rightarrow MgSO_4\) (здесь ионов нет — оба оксида не электролиты).
5. Цепочки превращений
а) \(P \rightarrow P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\)
- \(4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5\) (нагревание)
- \(P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4\)
- \(2H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6H_2O\) \[ 2PO_4^{3-} + 3Ca^{2+} \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow \]
б) \(Zn \rightarrow ZnCl_2 \rightarrow Zn(OH)_2 \rightarrow ZnO \rightarrow ZnSO_4 \rightarrow Zn(NO_3)_2\)
- \(Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow\); \(Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow\)
- \(ZnCl_2 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + 2NaCl\); \(Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow\)
- \(Zn(OH)_2 \rightarrow ZnO + H_2O\) (нагревание)
- \(ZnO + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2O\); \(ZnO + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2O\)
- \(ZnSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow\); \(Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow\)
в) \(Na_2O \rightarrow NaOH \rightarrow NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4\)
- \(Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH\)
- \(NaOH + CO_2 \rightarrow NaHCO_3\) (избыток \(CO_2\)); \(OH^- + CO_2 \rightarrow HCO_3^-\)
- \(2NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O + CO_2\uparrow\) (нагревание)
- \(Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow\); \(CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow\)
Как проверять себя
- Баланс зарядов в сокращённом ионном уравнении: сумма зарядов слева = сумме справа (например, \(2PO_4^{3-} + 3Ca^{2+}\): \(-6 + 6 = 0\)).
- Кто «зритель»: ионы, одинаковые в левой и правой части, вычёркиваем — в сокращённом уравнении их быть не должно.
- Сильные и слабые электролиты: растворимые соли, щёлочи, сильные кислоты пишем ионами; осадки, газы, воду, оксиды и слабые кислоты — молекулами.