Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $\text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_{2}\text{O}$.
Это уравнение описывает реакцию нейтрализации, в которой участвуют сильная кислота (источник ионов $\text{H}^{+}$) и растворимое основание — щёлочь (источник ионов $\text{OH}^{-}$).

Разберём предложенные вещества по порядку:

1) $\text{H}_{2}\text{S}$ (сероводородная кислота) — это слабая кислота. В ионных уравнениях слабые электролиты записываются в виде молекул, а не ионов. Она не даст свободный ион $\text{H}^{+}$ в нужном количестве для такого уравнения. Не подходит.

2) $\text{Mg(OH)}_{2}$ (гидроксид магния) — это нерастворимое основание. Нерастворимые вещества записываются в виде молекул. В сокращённом ионном уравнении с ним обязательно должна была бы присутствовать формула $\text{Mg(OH)}_{2}$. Не подходит.

3) $\text{HI}$ (иодоводородная кислота) — это сильная кислота. В водном растворе она полностью диссоциирует на ионы: $\text{HI} \rightarrow \text{H}^{+} + \text{I}^{-}$. Это подходящий источник ионов $\text{H}^{+}$. Подходит.

4) $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$ (серная кислота) — сильная кислота, однако при взаимодействии с некоторыми щелочами (например, с гидроксидом бария из списка) она может давать нерастворимый осадок сульфата, что изменит сокращённое уравнение. Но главное ограничение здесь в том, что нам нужно выбрать пару веществ, которая даст именно указанное уравнение без дополнительных ионов.

5) $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария) — это растворимое основание (щёлочь). В водном растворе диссоциирует на ионы: $\text{Ba(OH)}_{2} \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-}$. Это отличный источник ионов $\text{OH}^{-}$. Подходит.

6) $\text{Al(OH)}_{3}$ (гидроксид алюминия) — нерастворимое основание. Как и в случае с гидроксидом магния, оно не может быть источником свободных ионов $\text{OH}^{-}$ в сокращённом ионном уравнении. Не подходит.

Проверим пару №3 ($\text{HI}$) и №5 ($\text{Ba(OH)}_{2}$):
Молекулярное уравнение: $2\text{HI} + \text{Ba(OH)}_{2} = \text{BaI}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O}$
Полное ионное уравнение: $2\text{H}^{+} + 2\text{I}^{-} + \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-} = \text{Ba}^{2+} + 2\text{I}^{-} + 2\text{H}_{2}\text{O}$
После сокращения одинаковых ионов ($\text{Ba}^{2+}$ и $\text{I}^{-}$) и сокращения коэффициентов на 2, получаем: $\text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_{2}\text{O}$.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ