Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $\text{NH}_{4}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{NH}_{3} + \text{H}_{2}\text{O}$.

Это уравнение описывает реакцию между растворимой солью аммония и сильным основанием (щёлочью). Разберёмся, какие вещества могут быть источниками ионов, указанных в левой части уравнения:

1. Ион аммония $\text{NH}_{4}^{+}$. Чтобы в растворе появились свободные ионы аммония, исходное вещество должно быть хорошо растворимой солью аммония.
— Вариант №2: $(\text{NH}_{4})_{2}\text{SO}_{4}$ (сульфат аммония) — растворимая соль.
— Вариант №3: $\text{NH}_{4}\text{Cl}$ (хлорид аммония) — растворимая соль.
Оба вещества подходят как источники ионов $\text{NH}_{4}^{+}$.

2. Гидроксид-ион $\text{OH}^{-}$. Чтобы в растворе появились свободные гидроксид-ионы, исходное вещество должно быть щёлочью (растворимым основанием).
— Вариант №5: $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария) — это щёлочь, она хорошо растворима и полностью диссоциирует на ионы.
— Вариант №6: $\text{Mg(OH)}_{2}$ (гидроксид магния) — это нерастворимое основание. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в виде молекул, а не ионов, поэтому оно не подходит.

3. Проверка пар веществ:
Если мы возьмём $(\text{NH}_{4})_{2}\text{SO}_{4}$ (№2) и $\text{Ba(OH)}_{2}$ (№5), то помимо аммиака и воды образуется нерастворимый осадок сульфата бария $\text{BaSO}_{4}$. В сокращённом ионном уравнении этот осадок обязательно должен быть отражён, но в нашем условии его нет. Значит, пара 2 и 5 не подходит.
Если мы возьмём $\text{NH}_{4}\text{Cl}$ (№3) и $\text{Ba(OH)}_{2}$ (№5), то вторым продуктом будет растворимая соль $\text{BaCl}_{2}$. Ионы бария и хлора сократятся, и останется именно то уравнение, которое дано в условии.

Запишем полное и сокращённое ионные уравнения для пары №3 и №5:
Молекулярное уравнение: $2\text{NH}_{4}\text{Cl} + \text{Ba(OH)}_{2} = \text{BaCl}_{2} + 2\text{NH}_{3} + 2\text{H}_{2}\text{O}$
Полное ионное уравнение: $2\text{NH}_{4}^{+} + 2\text{Cl}^{-} + \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-} = \text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^{-} + 2\text{NH}_{3} + 2\text{H}_{2}\text{O}$
Сокращённое ионное уравнение (после сокращения $\text{Ba}^{2+}$, $\text{Cl}^{-}$ и коэффициентов): $\text{NH}_{4}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{NH}_{3} + \text{H}_{2}\text{O}$.

Таким образом, нам подходят вещества под номерами 3 и 5.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ