Задание №14 — Химические реакции

Решение.

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

1. Анализ иона $\text{H}^{+}$:
Этот ион появляется в сокращённом уравнении, если в реакцию вступает сильная растворимая кислота. Из предложенного списка сильной кислотой является серная кислота $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$ (вариант №1). Азотистая кислота $\text{HNO}_{2}$ (вариант №4) является слабой и в ионных уравнениях записывается в виде молекулы. Кремниевая кислота $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$ (вариант №6) нерастворима и также не может быть источником свободных ионов водорода.

2. Анализ иона $\text{SO}_{3}^{2-}$:
Этот ион появляется в сокращённом уравнении, если в реакцию вступает растворимая соль сернистой кислоты (сульфит).
— $\text{CaSO}_{3}$ (вариант №2) — это нерастворимая соль (согласно таблице растворимости), поэтому она записывается в виде молекулы и не даёт ион $\text{SO}_{3}^{2-}$.
— $\text{Na}_{2}\text{SO}_{4}$ (вариант №3) — это сульфат, а не сульфит, он содержит ион $\text{SO}_{4}^{2-}$.
— $\text{Li}_{2}\text{SO}_{3}$ (вариант №5) — это растворимая соль (сульфит лития), которая при диссоциации даёт необходимые ионы $\text{SO}_{3}^{2-}$.

3. Проверка выбранной пары веществ:
Запишем молекулярное уравнение реакции между серной кислотой и сульфитом лития:
$\text{H}_{2}\text{SO}_{4} + \text{Li}_{2}\text{SO}_{3} = \text{Li}_{2}\text{SO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{SO}_{2} \uparrow$
Полное ионное уравнение:
$2\text{H}^{+} + \text{SO}_{4}^{2-} + 2\text{Li}^{+} + \text{SO}_{3}^{2-} = 2\text{Li}^{+} + \text{SO}_{4}^{2-} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{SO}_{2}$
Сократив одинаковые ионы ($2\text{Li}^{+}$ и $\text{SO}_{4}^{2-}$), получаем искомое уравнение:
$2\text{H}^{+} + \text{SO}_{3}^{2-} = \text{H}_{2}\text{O} + \text{SO}_{2}$

Таким образом, исходными веществами являются серная кислота (1) и сульфит лития (5).

Ответ: 15

Источник: ФИПИ