Задание №11 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для решения задачи вспомним определение реакции обмена. Реакция обмена — это химическая реакция между двумя сложными веществами, в ходе которой они обмениваются своими составными частями. Чаще всего такие реакции протекают в растворах электролитов.

Разберём каждую предложенную пару веществ:

1) Гидроксид калия $(KOH)$ и азотная кислота $(HNO_{3})$.
Это взаимодействие между основанием и кислотой (реакция нейтрализации). В ходе реакции ионы калия и водорода меняются местами. Образуются соль и вода:
$KOH + HNO_{3} = KNO_{3} + H_{2}O$
Это классическая реакция обмена. Утверждение №1 верно.

2) Оксид серы(VI) $(SO_{3})$ и оксид кальция $(CaO)$.
Это взаимодействие кислотного оксида с основным оксидом. В результате образуется одно сложное вещество — соль:
$SO_{3} + CaO = CaSO_{4}$
Такая реакция относится к типу соединения, а не обмена. Утверждение №2 неверно.

3) Сульфат железа(II) $(FeSO_{4})$ и хлорид бария $(BaCl_{2})$.
Это взаимодействие между двумя растворимыми солями. Ионы железа и бария меняются своими кислотными остатками. В результате образуется нерастворимый осадок сульфата бария, что является признаком протекания реакции обмена:
$FeSO_{4} + BaCl_{2} = FeCl_{2} + BaSO_{4}\downarrow$
Утверждение №3 верно.

4) Алюминий $(Al)$ и гидроксид натрия $(NaOH)$.
Алюминий — это простое вещество, а гидроксид натрия — сложное. Реакции между простым и сложным веществом обычно относятся к типу замещения или протекают более сложно (в данном случае с участием воды образуется комплексная соль и выделяется водород). Это не реакция обмена. Утверждение №4 неверно.

5) Кальций $(Ca)$ и вода $(H_{2}O)$.
Кальций — активный металл (простое вещество). При взаимодействии с водой он вытесняет водород:
$Ca + 2H_{2}O = Ca(OH)_{2} + H_{2}\uparrow$
Это реакция замещения. Утверждение №5 неверно.

Таким образом, реакциями обмена являются пары под номерами 1 и 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ