Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать исходные вещества, соответствующие сокращённому ионному уравнению $\text{Fe}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{FeCO}_3$, нужно проанализировать каждое вещество из списка с точки зрения его растворимости и способности диссоциировать на ионы.

Шаг 1. Анализ левой части уравнения.
В левой части уравнения мы видим свободные ионы: катион железа(II) $\text{Fe}^{2+}$ и карбонат-анион $\text{CO}_3^{2-}$. Это означает, что оба исходных вещества должны быть растворимыми сильными электролитами (солями), чтобы при попадании в воду они распались на указанные ионы.

Шаг 2. Поиск источника ионов $\text{Fe}^{2+}$.
Рассмотрим варианты, содержащие железо:
2) $\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$ — это сульфат железа(III). При диссоциации он дает ионы $\text{Fe}^{3+}$, а нам по условию нужны ионы $\text{Fe}^{2+}$. Не подходит.
3) $\text{Fe(OH)}_2$ — гидроксид железа(II). Это нерастворимое основание. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в виде молекул, а не ионов. Не подходит.
4) $\text{FeCl}_2$ — хлорид железа(II). Согласно таблице растворимости, это растворимая соль. Она полностью диссоциирует на ионы: $\text{FeCl}_2 \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2\text{Cl}^-$. Подходит.

Шаг 3. Поиск источника ионов $\text{CO}_3^{2-}$.
Рассмотрим варианты, содержащие карбонат-группу или углерод:
1) $\text{CaCO}_3$ — карбонат кальция (мел, мрамор). Это нерастворимая соль. В ионном уравнении она бы записывалась целиком, а не в виде иона $\text{CO}_3^{2-}$. Не подходит.
5) $\text{K}_2\text{CO}_3$ — карбонат калия. Это растворимая соль. Она полностью диссоциирует на ионы: $\text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-}$. Подходит.
6) $\text{CO}_2$ — оксид углерода(IV), газ. Оксиды не диссоциируют на ионы в растворе. Не подходит.

Шаг 4. Проверка выбранной пары.
Запишем молекулярное уравнение реакции между хлоридом железа(II) и карбонатом калия:
$\text{FeCl}_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 = \text{FeCO}_3 \downarrow + 2\text{KCl}$
Полное ионное уравнение:
$\text{Fe}^{2+} + 2\text{Cl}^- + 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-} = \text{FeCO}_3 \downarrow + 2\text{K}^+ + 2\text{Cl}^-$
Сокращаем одинаковые ионы в левой и правой частях ($2\text{K}^+$ и $2\text{Cl}^-$) и получаем искомое сокращённое ионное уравнение:
$\text{Fe}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{FeCO}_3$

Ответ: 45

Источник: ФИПИ