Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $3\text{Sr}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Sr}_3(\text{PO}_4)_2$.

1. Анализ левой части уравнения. В левой части мы видим ионы в свободном виде: катионы стронция $(\text{Sr}^{2+})$ и фосфат-анионы $(\text{PO}_4^{3-})$. Это означает, что оба исходных вещества должны быть сильными электролитами, которые хорошо растворяются в воде и полностью диссоциируют на ионы.

2. Выбор источника ионов стронция $(\text{Sr}^{2+})$:
— 1) $\text{Sr}$ (стронций) — это простое вещество, металл. Он не является электролитом и не содержит готовых ионов в растворе. Не подходит.
— 2) $\text{SrO}$ (оксид стронция) — основной оксид. При взаимодействии с водой он превращается в гидроксид, но в ионных уравнениях оксиды обычно записываются в молекулярном виде. Не подходит.
— 3) $\text{SrSO}_4$ (сульфат стронция) — согласно таблице растворимости, это нерастворимая соль. Нерастворимые вещества не диссоциируют на ионы в значительной степени. Не подходит.
— 4) $\text{Sr(NO}_3)_2$ (нитрат стронция) — это растворимая соль. В растворе она полностью распадается на ионы: $\text{Sr(NO}_3)_2 \rightarrow \text{Sr}^{2+} + 2\text{NO}_3^-$. Подходит.

3. Выбор источника фосфат-ионов $(\text{PO}_4^{3-})$:
— 5) $\text{H}_3\text{PO}_4$ (фосфорная кислота) — это слабая кислота. В ионных уравнениях слабые электролиты записываются в виде молекул, а не ионов. Она не даст в растворе достаточного количества свободных ионов $\text{PO}_4^{3-}$. Не подходит.
— 6) $\text{K}_3\text{PO}_4$ (фосфат калия) — это растворимая соль. Она является сильным электролитом и полностью диссоциирует: $\text{K}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3\text{K}^+ + \text{PO}_4^{3-}$. Подходит.

4. Проверка. Запишем полное ионное уравнение для выбранных веществ:
$3\text{Sr(NO}_3)_2 + 2\text{K}_3\text{PO}_4 = \text{Sr}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6\text{KNO}_3$
$3\text{Sr}^{2+} + 6\text{NO}_3^- + 6\text{K}^+ + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Sr}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6\text{K}^+ + 6\text{NO}_3^-$
После сокращения одинаковых ионов ($6\text{K}^+$ и $6\text{NO}_3^-$) получаем исходное сокращённое уравнение:
$3\text{Sr}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Sr}_3(\text{PO}_4)_2$.

Ответ: 46

Источник: ФИПИ