Задание №14 — Химические реакции

К списку заданий

#65586Задание №14ФИПИ

Реакции ионного обмена

Выберите два исходных вещества, взаимодействию которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции

CO₃^{2 $–$} + 2H⁺ = H₂O + CО₂

1) Na₂CO₃

2) NaHCO₃

3) CaCO₃

4) BaCO₃

5) HBr

6) HNO₂

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $\text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ = \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$

Шаг 1. Анализ иона $\text{CO}_3^{2-}$ .
Этот ион появляется в сокращённом уравнении только в том случае, если исходное вещество является растворимой солью угольной кислоты (карбонатом). Нерастворимые соли записываются в ионных уравнениях в виде молекул.
Проверим предложенные варианты по таблице растворимости:
1) $\text{Na}_2\text{CO}_3$ — карбонат натрия, растворим. При диссоциации дает ион $\text{CO}_3^{2-}$ . Подходит.
2) $\text{NaHCO}_3$ — гидрокарбонат натрия. При диссоциации дает гидрокарбонат-ион $\text{HCO}_3^-$ , что не соответствует уравнению. Не подходит.
3) $\text{CaCO}_3$ — карбонат кальция, нерастворим. В ионном уравнении записывается целиком. Не подходит.
4) $\text{BaCO}_3$ — карбонат бария, нерастворим. В ионном уравнении записывается целиком. Не подходит.

Шаг 2. Анализ иона $\text{H}^+$ .
Ион водорода $\text{H}^+$ в сокращённом уравнении означает, что в реакции участвует сильная кислота, которая полностью диссоциирует в водном растворе.
Проверим предложенные варианты:
5) $\text{HBr}$ — бромоводородная кислота. Это сильная кислота, она полностью диссоциирует на $\text{H}^+$ и $\text{Br}^-$ . Подходит.
6) $\text{HNO}_2$ — азотистая кислота. Это слабая кислота, в ионных уравнениях она записывается в виде молекулы. Не подходит.

Шаг 3. Проверка выбранной пары.
Запишем молекулярное уравнение реакции между карбонатом натрия и бромоводородной кислотой:
$\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HBr} = 2\text{NaBr} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$
Полное ионное уравнение:
$2\text{Na}^+ + \text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ + 2\text{Br}^- = 2\text{Na}^+ + 2\text{Br}^- + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$
Сократив одинаковые ионы ( $2\text{Na}^+$ и $2\text{Br}^-$ ), получаем искомое уравнение:
$\text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ = \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$

Таким образом, верными являются варианты 1 и 5.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ