Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить условия протекания реакций ионного обмена до конца. Одним из таких условий является образование газообразного вещества. Рассмотрим предложенные ионы и возможные комбинации их взаимодействия:

1. Проанализируем состав ионов. Мы видим анионы: фосфат-ион $\text{PO}_4^{3-}$, карбонат-ион $\text{CO}_3^{2-}$, хлорид-ион $\text{Cl}^-$. И катионы: ион водорода $\text{H}^+$, ион аммония $\text{NH}_4^+$, ион кальция $\text{Ca}^{2+}$.

2. Вспомним свойства карбонат-ионов $\text{CO}_3^{2-}$. При взаимодействии со свободными ионами водорода $\text{H}^+$ (которые содержатся в растворах сильных кислот) образуется слабая и неустойчивая угольная кислота $\text{H}_2\text{CO}_3$.

3. Угольная кислота мгновенно разлагается на воду и углекислый газ. Запишем сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$2\text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow$

4. В данном уравнении мы чётко видим выделение газа — диоксида углерода ($\text{CO}_2$). Следовательно, ионами, взаимодействие которых приводит к такому результату, являются карбонат-ион (номер 2) и ион водорода (номер 4).

5. Проверим остальные варианты:
— Взаимодействие $\text{Ca}^{2+}$ и $\text{PO}_4^{3-}$ приведёт к выпадению осадка $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$.
— Взаимодействие $\text{Ca}^{2+}$ и $\text{CO}_3^{2-}$ приведёт к выпадению осадка $\text{CaCO}_3$.
— Ионы $\text{NH}_4^+$ и $\text{Cl}^-$ не образуют газа при простом смешивании (газ аммиак выделяется только при взаимодействии солей аммония со щелочами, то есть с гидроксид-ионами $\text{OH}^-$, которых нет в списке).

Таким образом, правильными ответами являются ионы под номерами 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ