Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать подходящие исходные вещества, проанализируем сокращённое ионное уравнение: $\text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4$.
Это уравнение показывает, что в реакцию вступают свободные ионы бария и сульфат-ионы, в результате чего образуется нерастворимый осадок сульфата бария. Чтобы эти ионы находились в растворе в свободном виде, исходные вещества должны быть растворимыми сильными электролитами.

Разберём предложенные варианты веществ:

1) $\text{BaO}$ (оксид бария) — это основной оксид. При взаимодействии с кислотами или водой он может давать ионы бария, но в ионных уравнениях оксиды записываются в молекулярном виде. Он не подходит для данного сокращённого уравнения.
2) $\text{Ba}$ (барий) — это простое вещество (металл). Металлы не диссоциируют на ионы в растворе, они записываются в молекулярном виде ($\text{Ba}^0$). Не подходит.
3) $\text{BaCl}_2$ (хлорид бария) — это хорошо растворимая соль. В водном растворе она полностью диссоциирует на ионы: $\text{BaCl}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^-$. Это вещество является источником ионов $\text{Ba}^{2+}$. Подходит.
4) $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ (сульфат аммония) — это растворимая соль. В растворе диссоциирует на ионы: $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{NH}_4^+ + \text{SO}_4^{2-}$. Это вещество является источником ионов $\text{SO}_4^{2-}$. Подходит.
5) $\text{K}_2\text{S}$ (сульфид калия) — растворимая соль, но она содержит сульфид-ион ($\text{S}^{2-}$), а не сульфат-ион ($\text{SO}_4^{2-}$). Не подходит.
6) $\text{H}_2\text{SO}_3$ (сернистая кислота) — это слабый электролит. В ионных уравнениях слабые кислоты записываются преимущественно в молекулярном виде. Кроме того, она содержит сульфит-ион ($\text{SO}_3^{2-}$), а нам нужен сульфат. Не подходит.

Проверим выбранную пару веществ (3 и 4), составив полное ионное уравнение:
Молекулярное уравнение: $\text{BaCl}_2 + (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 = \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{NH}_4\text{Cl}$
Полное ионное уравнение: $\text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^- + 2\text{NH}_4^+ + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{NH}_4^+ + 2\text{Cl}^-$
Сократив одинаковые ионы в левой и правой частях ($2\text{Cl}^-$ и $2\text{NH}_4^+$), получаем искомое уравнение:
$\text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4$

Ответ: 34

Источник: ФИПИ