Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для выполнения задания необходимо вспомнить определение реакции ионного обмена (РИО). Реакции ионного обмена — это реакции между сложными веществами (электролитами), в ходе которых они обмениваются своими составными частями (ионами) без изменения степеней окисления элементов. Такие реакции протекают в растворах до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода).

Разберём каждый предложенный вариант:

1) Оксид натрия и вода.
Уравнение реакции: $Na_{2}O + H_{2}O = 2NaOH$.
Это реакция соединения, а не обмена. Оксиды не диссоциируют на ионы в привычном понимании РИО, поэтому данная пара не подходит.

2) Гидроксид натрия и серная кислота.
Уравнение реакции: $2NaOH + H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + 2H_{2}O$.
Это типичная реакция нейтрализации между щелочью и кислотой. Происходит обмен ионами, в результате образуется вода (слабый электролит). Это реакция ионного обмена. Вариант подходит.

3) Сульфат бария и ортофосфорная кислота.
Сульфат бария $BaSO_{4}$ — это нерастворимая соль (осадок). Реакции ионного обмена между солью и кислотой возможны только в том случае, если соль растворима или если в результате образуется более слабый летучий продукт, но $BaSO_{4}$ не реагирует с фосфорной кислотой, так как серная кислота сильнее фосфорной и осадок не растворяется. Реакция не идет.

4) Барий и азотная кислота.
Уравнение реакции: $Ba + 2HNO_{3} = Ba(NO_{3})_{2} + H_{2} \uparrow$.
Барий — это простое вещество (металл). В реакциях ионного обмена участвуют только сложные вещества. Данный процесс является окислительно-восстановительной реакцией (замещение), а не ионным обменом.

5) Хлорид бария и серная кислота.
Уравнение реакции: $BaCl_{2} + H_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2HCl$.
В растворе происходит обмен ионами $Ba^{2+}$ и $SO_{4}^{2-}$, что приводит к образованию белого мелкокристаллического осадка сульфата бария. Условие протекания РИО (образование осадка) соблюдено. Вариант подходит.

Таким образом, искомые пары веществ находятся под номерами 2 и 5.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ