5 Найди и исправь ошибку. В каждом утверждении есть ошибка. Найди её и запиши, как правильно.

Кратко

• №5. Ошибки: 1) нужно 2 моль \(\mathrm{H^+}\); 2) железо активнее меди и вытесняет её; 3) сокращаются не все ионы, а только ионы-наблюдатели; 4) замещаемый атом водорода сохраняет кислая соль, а не средняя.
• №6. 1) Все возможные продукты растворимы, ионам не за что связываться; 2) натрий сначала реагирует с водой; 3) карбонат-ион двухзарядный, поэтому нужно два \(\mathrm{H^+}\).
• №7. \(\mathrm{Na \to Na_2O \to NaOH \to Na_2SO_4 \to BaSO_4}\); для последнего превращения сокращённое уравнение \(\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \to BaSO_4\downarrow}\).

Задание 5. Найди и исправь ошибку

1) «На один моль карбонат-иона требуется один моль \(\mathrm{H^+}\)» — ошибка. Карбонат-ион имеет заряд \(2-\), а каждый ион водорода — \(1+\). Нужно два иона: \[\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \to CO_2\uparrow + H_2O}\] Правильно: на один моль карбонат-иона требуется два моль \(\mathrm{H^+}\).

2) «Медь активнее железа» — ошибка. В ряду активности железо стоит левее меди, значит, железо активнее и вытесняет медь из растворов её солей: \[\mathrm{Fe + CuSO_4 \to FeSO_4 + Cu}\] Правильно: железо может вытеснить медь, потому что железо активнее меди.

3) «В полном ионном уравнении сокращаются все ионы, включая образующие осадок» — ошибка. В полном ионном уравнении в виде ионов записывают сильные растворимые электролиты. При переходе к сокращённому уравнению убирают ионы, которые не участвуют в реакции (ионы-наблюдатели). Ионы, образующие осадок, как раз остаются: \[\mathrm{Ag^+ + Cl^- \to AgCl\downarrow}\] Правильно: сокращаются (исключаются) ионы, не участвующие в реакции; ионы, образующие осадок, в сокращённом уравнении сохраняются.

4) «Средняя соль сохраняет в анионе способный замещаться атом водорода» — ошибка. Такие атомы водорода сохраняет кислая соль, например \(\mathrm{NaHCO_3}\). Средняя соль — продукт полного замещения водорода, таких атомов в её анионе нет. Правильно: способный замещаться атом водорода сохраняет кислая соль.

Задание 6. Объясни почему

1) Почему \(\mathrm{KNO_3}\) и \(\mathrm{NaCl}\) не реагируют? Реакция ионного обмена идёт, если ионы связываются в осадок, газ или воду. Здесь возможные продукты — \(\mathrm{KCl}\) и \(\mathrm{NaNO_3}\) — хорошо растворимы. Ни осадка, ни газа, ни воды не образуется, поэтому ионы остаются в растворе и реакция не протекает.

2) Почему натрий не вытесняет медь из раствора \(\mathrm{CuSO_4}\)? Натрий — очень активный металл, он реагирует прежде всего с водой: \[\mathrm{2Na + 2H_2O \to 2NaOH + H_2\uparrow}\] Образовавшаяся щёлочь реагирует с сульфатом меди с выпадением осадка: \[\mathrm{2NaOH + CuSO_4 \to Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}\] Медь не выделяется: натрий расходуется на воду. Поэтому для вытеснения меди берут металл, который с водой не реагирует, например железо или цинк.

3) Почему перед \(\mathrm{H^+}\) коэффициент 2? Потому что карбонат-ион двухзарядный: \[\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \to CO_2\uparrow + H_2O}\] Два иона \(\mathrm{H^+}\) нужны, чтобы уравнять и заряд (слева \(2- + 2+ = 0\), справа 0), и число атомов водорода: в \(\mathrm{H_2CO_3}\) их два.

Задание 7. Цепочка превращений

1) \(\mathrm{4Na + O_2 \to 2Na_2O}\) — реакция соединения (окислительно-восстановительная).

2) \(\mathrm{Na_2O + H_2O \to 2NaOH}\) — реакция соединения.

3) \(\mathrm{2NaOH + H_2SO_4 \to Na_2SO_4 + 2H_2O}\) — реакция обмена.

4) \(\mathrm{Na_2SO_4 + BaCl_2 \to BaSO_4\downarrow + 2NaCl}\) — реакция обмена.

Полное ионное уравнение: \[\mathrm{2Na^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \to BaSO_4\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-}\]

Сокращённое ионное уравнение: \[\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \to BaSO_4\downarrow}\]

Проверка. В каждом уравнении число атомов каждого элемента слева и справа одинаково. В сокращённом ионном уравнении заряды тоже сходятся: слева \((+2)+(-2)=0\), справа осадок нейтрален. В №5 и №6 все ответы опираются на два правила: заряд иона задаёт коэффициенты, а обмен «идёт» только тогда, когда ионы связываются в осадок, газ или воду.