Сверь числа и знаки с фото.
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 виден только вариант 1 (задания 1 и 2); вариант 2 обрезан — его условий не видно. Ниже — решение варианта 1. Если нужен вариант 2, пришлите его фото.
Краткий ответ
Задание 1. С раствором гидроксида бария реагируют: сульфат натрия, хлорид меди(II), азотная кислота, оксид углерода(IV). С оксидом железа(III) и гидроксидом калия реакции нет.
Задание 2.
а) \( \mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow} \); сокращённое ионное: \( \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \).
б) \( \mathrm{FeSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow} \); сокращённое ионное: \( \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \).
Почему так — принцип
Гидроксид бария — сильное основание, в растворе он даёт ионы \( \mathrm{Ba^{2+}} \) и \( \mathrm{OH^-} \). Реакция ионного обмена идёт до конца, если образуется осадок, газ или вода. Проверяем каждое вещество.
Сульфат 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: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]Хлорид меди(II):
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + CuCl_2 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + BaCl_2} \] Сокращённое: \[ \mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow} \]Азотная кислота:
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O} \] Сокращённое: \[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]Оксид углерода(IV):
\[ \mathrm{Ba(OH)_2 + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O} \] Сокращённое: \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O} \]Оксид железа(III) \( \mathrm{Fe_2O_3} \) с раствором \( \mathrm{Ba(OH)_2} \) не реагирует: это оксид с преимущественно основными свойствами, в растворе щёлочи он не растворяется.
Гидроксид калия \( \mathrm{KOH} \) — тоже щёлочь, с \( \mathrm{Ba(OH)_2} \) не реагирует.
Задание 2
Нужно заменить сульфат-ион на другой анион. Для этого берём растворимую соль бария: сульфат бария выпадает в осадок, а железо(II) остаётся в растворе с нужным анионом.
а) Хлорид железа(II): \[ \mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow} \] Полное ионное: \[ \mathrm{Fe^{2+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + BaSO_4\downarrow} \] Сокращённое: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \] В условии пункта а) не указана валентность, но обменом из \( \mathrm{FeSO_4} \) получается именно хлорид железа(II) — степень окисления железа не меняется.
б) Нитрат железа(II): \[ \mathrm{FeSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow} \] Сокращённое: \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Я проверил баланс атомов и зарядов во всех уравнениях — они сходятся. В задании 1 реакции идут там, где есть осадок \( \mathrm{BaSO_4} \), \( \mathrm{Cu(OH)_2} \), \( \mathrm{BaCO_3} \) или вода; с \( \mathrm{Fe_2O_3} \) и \( \mathrm{KOH} \) таких продуктов нет. В задании 2 в обоих случаях движущая сила — осадок \( \mathrm{BaSO_4} \).