Задание №17 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать схемы реакций обмена, давайте вспомним определение этого типа химического взаимодействия. Реакция обмена — это реакция между двумя сложными веществами, в ходе которой они обмениваются своими составными частями (ионами или группами атомов). При этом степени окисления элементов не меняются.

Разберем каждую предложенную схему:

1) Fe(OH)₃ → (t°) Fe₂O₃ + H₂O
Это реакция разложения. Одно сложное вещество при нагревании распадается на два новых сложных вещества (оксид и воду). Она не подходит под определение обмена.

2) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl
Это классическая реакция обмена. Два сложных вещества (соль хлорид бария и серная кислота) обмениваются своими ионами: ион бария соединяется с сульфат-ионом, образуя осадок, а ион водорода — с хлорид-ионом. Степени окисления элементов остаются неизменными. Подходит.

3) 2Al + Fe₂O₃ → (t°) 2Fe + Al₂O₃
Это реакция замещения (алюмотермия). Простое вещество (алюминий) замещает атомы железа в сложном веществе. Кроме того, это окислительно-восстановительный процесс. Не подходит.

4) Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑
Это реакция необратимого гидролиза бинарного соединения, которая протекает по механизму обмена. Сложное вещество (сульфид алюминия) взаимодействует со сложным веществом (водой, которую можно представить как H-OH). Ионы алюминия связываются с гидроксид-группами воды, а ионы серы — с водородом. Степени окисления не меняются. Подходит.

5) Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄
Это реакция замещения. Более активный металл (железо) вытесняет менее активный металл (медь) из раствора его соли. Это типичная окислительно-восстановительная реакция. Не подходит.

Таким образом, реакциями обмена являются схемы под номерами 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ