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]
На фото полностью читается только вариант 1; от варианта 2 виден лишь заголовок. Ниже — решение варианта 1.
Краткий ответ
1. С раствором \(\mathrm{Ba(OH)_2}\) реагируют:
- сульфат натрия \(\mathrm{Na_2SO_4}\);
- хлорид меди(II) \(\mathrm{CuCl_2}\);
- азотная кислота \(\mathrm{HNO_3}\);
- оксид углерода(IV) \(\mathrm{CO_2}\).
Не реагируют: \(\mathrm{Fe_2O_3}\) и \(\mathrm{KOH}\).
2.
а)
\[
\mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow}
\]
б)
\[
\mathrm{FeSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow}
\]
В обоих случаях сокращённое ионное уравнение одно и то же: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
1. Почему идут эти реакции
В растворе гидроксид бария — сильное основание: \[ \mathrm{Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-} \]
Реакция идёт, если ионы связываются в осадок, воду или газ.
С сульфатом натрия
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaOH} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + 2Na^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2Na^+ + 2OH^-} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
С хлоридом меди(II)
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + CuCl_2 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + BaCl_2} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + Cu^{2+} + 2Cl^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Ba^{2+} + 2Cl^-} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow} \]
С азотной кислотой
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Ba^{2+} + 2NO_3^- + 2H_2O} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
С оксидом углерода(IV)
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O} \]
Ионное: \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O} \]
При избытке \(\mathrm{CO_2}\) осадок может затем растворяться, но основная реакция записывается так.
Почему не реагируют \(\mathrm{Fe_2O_3}\) и \(\mathrm{KOH}\)
- \(\mathrm{Fe_2O_3}\) — нерастворимый основный оксид, с раствором щёлочи при обычных условиях не взаимодействует.
- \(\mathrm{KOH}\) — тоже основание; нет образования осадка, воды или газа, поэтому реакция не идёт.
2. Получение солей железа(II)
а) Хлорид железа(II)
Добавляем растворимую соль бария — хлорид бария:
\[ \mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{Fe^{2+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + BaSO_4\downarrow} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Ионы \(\mathrm{Fe^{2+}}\) и \(\mathrm{Cl^-}\) остаются в растворе, поэтому после отделения осадка получается раствор \(\mathrm{FeCl_2}\).
б) Нитрат железа(II)
Добавляем нитрат бария:
\[ \mathrm{FeSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{Fe^{2+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2NO_3^- \rightarrow Fe^{2+} + 2NO_3^- + BaSO_4\downarrow} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Осадок \(\mathrm{BaSO_4}\) отделяют фильтрованием.
Общий принцип: чтобы получить другую соль из \(\mathrm{FeSO_4}\), надо подобрать растворимый реагент, катион которого осаждает сульфат-ион. Таким катионом является \(\mathrm{Ba^{2+}}\), а нужный анион — \(\mathrm{Cl^-}\) или \(\mathrm{NO_3^-}\) — даёт вторую соль.
В пункте 2а в тексте написано просто «хлорид железа»; по обменной реакции из \(\mathrm{FeSO_4}\) получается именно \(\mathrm{FeCl_2}\), то есть хлорид железа(II).
Вариант 2 на фото не виден — только его название. Пришлите его отдельным снимком.