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 между электролитами (кислотами, основаниями, солями).

Разберём предложенные варианты:

1) Калий и вода. Калий — это простое вещество (металл), вода — сложное вещество. При их взаимодействии происходит реакция замещения: $2K + 2H_{2}O = 2KOH + H_{2} \uparrow$. Атомы калия замещают атомы водорода. Это не реакция обмена.

2) Оксид серы(VI) и оксид железа(III). Это взаимодействие кислотного оксида с основным оксидом: $3SO_{3} + Fe_{2}O_{3} = Fe_{2}(SO_{4})_{3}$. Происходит соединение двух веществ с образованием одного сложного (соли). Это реакция соединения.

3) Гидроксид меди(II) и азотная кислота. Здесь взаимодействуют два сложных вещества: нерастворимое основание и сильная кислота. Происходит обмен ионами: $Cu(OH)_{2} + 2HNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O$. Это классическая реакция обмена (нейтрализация), которая протекает до конца, так как образуется слабый электролит — вода. Данный вариант подходит.

4) Алюминий и гидроксид калия. Алюминий — простое вещество (амфотерный металл), гидроксид калия — сложное вещество (щелочь). В водном растворе протекает сложная окислительно-восстановительная реакция с выделением водорода. Поскольку участвует простое вещество, это не может быть реакцией обмена.

5) Гидроксид калия и нитрат магния. Взаимодействуют две растворимые соли/основания: $2KOH + Mg(NO_{3})_{2} = Mg(OH)_{2} \downarrow + 2KNO_{3}$. Ионы калия и магния меняются местами. Реакция идет до конца, так как в осадок выпадает нерастворимый гидроксид магния. Это реакция обмена. Данный вариант подходит.

Таким образом, реакциями обмена являются пары под номерами 3 и 5.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ