Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $\text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_{2}\text{O}$. Это уравнение описывает реакцию нейтрализации, в которой участвуют сильная кислота (источник ионов $\text{H}^{+}$) и растворимое основание — щёлочь (источник ионов $\text{OH}^{-}$).

Разберём предложенные вещества по порядку:

1) $\text{HCl}$ (хлороводородная кислота) — это сильная кислота. В водном растворе она полностью диссоциирует на ионы: $\text{HCl} = \text{H}^{+} + \text{Cl}^{-}$. Она является источником ионов $\text{H}^{+}$. Это вещество нам подходит.

2) $\text{Cu(OH)}_{2}$ (гидроксид меди(II)) — это нерастворимое основание. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в виде молекул, а не ионов. Следовательно, оно не может дать свободные ионы $\text{OH}^{-}$ в левой части уравнения.

3) $\text{Na}_{2}\text{O}$ (оксид натрия) — это основной оксид. Оксиды не диссоциируют на ионы в растворе, поэтому он не подходит для данного сокращённого ионного уравнения.

4) $\text{HF}$ (плавиковая кислота) — это слабая кислота. Слабые электролиты практически не диссоциируют, поэтому в ионных уравнениях их записывают в молекулярном виде ($\text{HF}$), а не в виде иона $\text{H}^{+}$.

5) $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария) — это сильное растворимое основание (щёлочь). В растворе оно полностью диссоциирует на ионы: $\text{Ba(OH)}_{2} = \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-}$. Оно является источником ионов $\text{OH}^{-}$. Это вещество нам подходит.

6) $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$ (кремниевая кислота) — это нерастворимая кислота. Она не диссоциирует на ионы и записывается в молекулярном виде.

Таким образом, для получения указанного сокращённого ионного уравнения необходимо взять сильную кислоту $\text{HCl}$ (1) и щёлочь $\text{Ba(OH)}_{2}$ (5).
Запишем полное ионное уравнение для этой пары веществ:
$2\text{H}^{+} + 2\text{Cl}^{-} + \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-} = \text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^{-} + 2\text{H}_{2}\text{O}$
После сокращения одинаковых ионов ($\text{Ba}^{2+}$ и $\text{Cl}^{-}$) и сокращения коэффициентов на 2, мы получим искомое уравнение: $\text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_{2}\text{O}$.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ