1 и 2 вариант
Сверь числа и знаки с фото.
Работа 4 Химические свойства кислот, солей и оснований в свете теории электролитической диссоциации
Вариант 1
С какими из перечисленных веществ будет реагировать раствор гидроксида бария: сульфат натрия, оксид железа(III), хлорид меди(II), азотная кислота, гидроксид калия, оксид углерода(IV)? Напишите молекулярные и ионные уравнения возможных реакций.
Как, исходя из сульфата железа(II), получить: а) хлорид железа; б) нитрат железа(II)? Напишите молекулярные и сокращённые ионные уравнения реакций.
Вариант 2 [обрезано — текст заданий не виден]
Краткий ответ
Вариант 1, № 1. Раствор \(\mathrm{Ba(OH)_2}\) реагирует с \(\mathrm{Na_2SO_4}\), \(\mathrm{CuCl_2}\), \(\mathrm{HNO_3}\) и \(\mathrm{CO_2}\); с \(\mathrm{Fe_2O_3}\) и \(\mathrm{KOH}\) — не реагирует.
Вариант 1, № 2. а) \(\mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow}\); б) \(\mathrm{FeSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow}\).
Вариант 2 в кадр не попал — видно только заголовок, поэтому разбираю вариант 1. Пришли его отдельным фото, и я разберу так же.
Вариант 1, задание 1
Принцип. Реакция ионного обмена идёт «до конца», если в продуктах появляется осадок, газ или вода (малодиссоциирующее вещество). В ионных уравнениях сильные электролиты записываем ионами, а осадки, газы и воду — целыми формулами: они на ионы не распадаются.
\(\mathrm{Ba(OH)_2}\) — сильное основание, даёт \(\mathrm{Ba^{2+}}\) и \(\mathrm{OH^-}\). Значит, реагирует то, что даёт с этими ионами осадок или воду.
\(\mathrm{Na_2SO_4}\) — да, осадок сульфата бария: \[ \mathrm{Ba(OH)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaOH} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + 2Na^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2Na^+ + 2OH^-} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
\(\mathrm{Fe_2O_3}\) — нет: это основный оксид, с основанием не взаимодействует.
\(\mathrm{CuCl_2}\) — да, осадок гидроксида меди(II): \[ \mathrm{Ba(OH)_2 + CuCl_2 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + BaCl_2} \] \[ \mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow} \]
\(\mathrm{HNO_3}\) — да, нейтрализация: \[ \mathrm{Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O} \] \[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
\(\mathrm{KOH}\) — нет: основание с основанием не реагирует.
\(\mathrm{CO_2}\) — да, кислотный оксид: \[ \mathrm{Ba(OH)_2 + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O} \]
Вариант 1, задание 2
Принцип. Нужно убрать из соли ион \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) и ввести \(\mathrm{Cl^-}\) (или \(\mathrm{NO_3^-}\)). Если просто прилить \(\mathrm{NaCl}\), все ионы останутся в растворе и обмена не будет. Берём соль бария: катион \(\mathrm{Ba^{2+}}\) связывает сульфат в осадок \(\mathrm{BaSO_4}\), а \(\mathrm{Fe^{2+}}\) и нужный анион остаются в растворе.
а) \[ \mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow} \] \[ \mathrm{Fe^{2+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + BaSO_4\downarrow} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
б) \[ \mathrm{FeSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Проверка. В каждом сокращённом уравнении заряд слева равен заряду справа: \( (+2)+(-2)=0 \), \( (+2)+2(-1)=0 \), \( (+1)+(-1)=0 \). Одинаковые сокращённые уравнения в пунктах а) и б) — это нормально: суть обеих реакций одна, осаждение \(\mathrm{BaSO_4}\).
Почему не через \(\mathrm{Fe(OH)_2}\): его пришлось бы растворять в кислоте, но гидроксид железа(II) на воздухе быстро окисляется до \(\mathrm{Fe(OH)_3}\), и соль железа(II) уже не получится. Обмен с солью бария чище.
Если в пункте а) имелся в виду именно хлорид железа(III), то железо(II) дополнительно окисляют (например, хлором) — но по смыслу задания из \(\mathrm{FeSO_4}\) получают соль железа(II) \(\mathrm{FeCl_2}\).
