Вариант 8. 1. Напишите уравнения электролитической диссоциации: а) фосфорной кислоты; б) гидроксида бария; в) сульфата железа (III); г) хлорида алюминия; д) нитрата меди (II).
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Вариант 8
- Напишите уравнения электролитической диссоциации: а) фосфорной кислоты; б) гидроксида бария; в) сульфата железа (III); г) хлорида алюминия; д) нитрата меди (II).
- Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при сливании растворов: а) хлорида железа (III) и гидроксида калия; б) серной кислоты и гидроксида лития; в) азотной кислоты и карбоната натрия.
- С какими из перечисленных веществ будет реагировать разбавленная серная кислота: алюминий, нитрат натрия, золото, гидроксид калия, нитрат бария? Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения возможных реакций.
- К раствору, содержащему 20 г гидроксида натрия, прилили раствор, содержащий 33 г хлороводорода. Какая масса соли образовалась?
Кратко: в №3 с разбавленной серной кислотой реагируют алюминий, гидроксид калия и нитрат бария; \(\mathrm{NaNO_3}\) и \(\mathrm{Au}\) — нет. В №4 образуется \(29{,}25\) г \(\mathrm{NaCl}\).
1. Электролитическая диссоциация
Принцип: сильные электролиты распадаются на ионы практически необратимо, слабые — обратимо. Фосфорная кислота — слабая, поэтому её диссоциация ступенчатая. В школьном ответе часто достаточно первой ступени.
\[ \mathrm{H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-} \]
\[ \mathrm{H_2PO_4^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_4^{2-}} \]
\[ \mathrm{HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^+ + PO_4^{3-}} \]
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-} \]
\[ \mathrm{Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-}} \]
\[ \mathrm{AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-} \]
\[ \mathrm{Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu^{2+} + 2NO_3^-} \]
2. Молекулярные и ионные уравнения
а) \(\mathrm{FeCl_3 + KOH}\)
\[ \mathrm{FeCl_3 + 3KOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3KCl} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{Fe^{3+} + 3Cl^- + 3K^+ + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3K^+ + 3Cl^-} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow} \]
б) \(\mathrm{H_2SO_4 + LiOH}\)
\[ \mathrm{H_2SO_4 + 2LiOH \rightarrow Li_2SO_4 + 2H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{2H^+ + SO_4^{2-} + 2Li^+ + 2OH^- \rightarrow 2Li^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
в) \(\mathrm{HNO_3 + Na_2CO_3}\)
\[ \mathrm{2HNO_3 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{2H^+ + 2NO_3^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + 2NO_3^- + CO_2\uparrow + H_2O} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CO_2\uparrow + H_2O} \]
3. Реакции с разбавленной \(\mathrm{H_2SO_4}\)
Реагируют: алюминий, гидроксид калия, нитрат бария.
Не реагируют: нитрат натрия, золото.
Алюминий
\[ \mathrm{2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{2Al + 6H^+ \rightarrow 2Al^{3+} + 3H_2\uparrow} \]
Гидроксид калия
\[ \mathrm{H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
Нитрат бария
\[ \mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
4. Задача на избыток и недостаток
\[ \mathrm{NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O} \]
Молярные массы:
\[ M(\mathrm{NaOH})=40\ \text{г/моль} \]
\[ M(\mathrm{HCl})=36{,}5\ \text{г/моль} \]
\[ M(\mathrm{NaCl})=58{,}5\ \text{г/моль} \]
Количества веществ:
\[ n(\mathrm{NaOH})=\frac{20}{40}=0{,}50\ \text{моль} \]
\[ n(\mathrm{HCl})=\frac{33}{36{,}5}\approx0{,}904\ \text{моль} \]
По уравнению реакции \(\mathrm{NaOH}\) и \(\mathrm{HCl}\) реагируют \(1:1\). Значит, гидроксид натрия в недостатке, а соляная кислота в избытке. Количество соли считаем по \(\mathrm{NaOH}\):
\[ n(\mathrm{NaCl})=n(\mathrm{NaOH})=0{,}50\ \text{моль} \]
\[ m(\mathrm{NaCl})=0{,}50\cdot58{,}5=29{,}25\ \text{г} \]
Ответ: образовалось \(29{,}25\) г \(\mathrm{NaCl}\), примерно \(29{,}3\) г.
Проверка: прореагировало \(20\) г \(\mathrm{NaOH}\) и \(18{,}25\) г \(\mathrm{HCl}\), всего \(38{,}25\) г. Получилось \(29{,}25\) г соли и \(9\) г воды, тоже \(38{,}25\) г — массы сходятся.
