Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы составить сокращённое ионное уравнение $\text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4$, нам необходимо выбрать два исходных вещества, которые при растворении в воде диссоциируют на соответствующие ионы.

Шаг 1. Анализ ионов бария $\text{Ba}^{2+}$.
Ионы $\text{Ba}^{2+}$ образуются при диссоциации растворимых солей бария или сильного основания (щёлочи). Рассмотрим предложенные варианты:
1) Барий ($\text{Ba}$) — это простое вещество, металл. Он не является ионом в растворе до начала реакции.
2) Оксид бария ($\text{BaO}$) — это основной оксид. Оксиды не записываются в виде ионов в ионных уравнениях.
3) Гидроксид бария ($\text{Ba(OH)}_2$) — это сильное основание (щёлочь), которое хорошо растворимо в воде и полностью диссоциирует на ионы: $\text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^-$. Этот вариант нам подходит.

Шаг 2. Анализ сульфат-ионов $\text{SO}_4^{2-}$.
Ионы $\text{SO}_4^{2-}$ образуются при диссоциации растворимых сульфатов или серной кислоты. Однако здесь есть важный нюанс: при взаимодействии гидроксида бария (из шага 1) с серной кислотой (вариант 4) помимо осадка $\text{BaSO}_4$ образуется малодиссоциирующее вещество — вода ($\text{H}_2\text{O}$). В этом случае сокращённое уравнение выглядело бы иначе (включало бы ионы водорода и гидроксид-ионы).
Рассмотрим соли:
5) Сульфат магния ($\text{MgSO}_4$) — растворимая соль. При реакции с $\text{Ba(OH)}_2$ образуется не только осадок $\text{BaSO}_4$, но и нерастворимый гидроксид магния $\text{Mg(OH)}_2$, что изменит сокращённое уравнение.
6) Сульфат калия ($\text{K}_2\text{SO}_4$) — растворимая соль. При диссоциации дает нужные нам ионы: $\text{K}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{SO}_4^{2-}$. При реакции с гидроксидом бария образуется растворимый гидроксид калия ($\text{KOH}$), ионы которого ($\text{K}^+$ и $\text{OH}^-$) сократятся.

Шаг 3. Проверка выбранной пары (3 и 6).
Запишем молекулярное уравнение:
$\text{Ba(OH)}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 = \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{KOH}$
Запишем полное ионное уравнение:
$\text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^- + 2\text{K}^+ + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{K}^+ + 2\text{OH}^-$
Сократим одинаковые ионы в левой и правой частях ($2\text{K}^+$ и $2\text{OH}^-$):
$\text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4$
Уравнение полностью совпадает с условием задачи.

Ответ: 36

Источник: ФИПИ