Задание №14 — Химические реакции

К списку заданий

#66051Задание №14ФИПИ

Реакции ионного обмена

Выберите два иона, взаимодействие которых сопровождается выделением газа.

1) SO₄²^–

2) SО₃²^–

3) NO₃^–

4) H⁺

5) NH₄⁺

6) Ba²⁺

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

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

1) Сульфат-ион $\text{SO}_4^{2-}$ при взаимодействии с катионом водорода $\text{H}^+$ образует сильную серную кислоту, которая хорошо растворима и не разлагается с выделением газа.
2) Сульфит-ион $\text{SO}_3^{2-}$ является остатком слабой и неустойчивой сернистой кислоты $\text{H}_2\text{SO}_3$ .
3) Нитрат-ион $\text{NO}_3^{-}$ с водородом образует сильную азотную кислоту, газ при этом не выделяется.
4) Катион водорода $\text{H}^+$ — это частица, которая при взаимодействии с анионами слабых летучих кислот приводит к образованию газов.
5) Катион аммония $\text{NH}_4^{+}$ выделяет газ (аммиак) только при взаимодействии с гидроксид-ионами $\text{OH}^-$ , которых нет в списке.
6) Катион бария $\text{Ba}^{2+}$ с сульфат- или сульфит-ионами образует нерастворимые осадки, а не газы.

Проанализируем взаимодействие ионов под номерами 2 и 4. При их встрече в растворе происходит следующая реакция:
$2\text{H}^{+} + \text{SO}_3^{2-} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_3$
Сернистая кислота $\text{H}_2\text{SO}_3$ мгновенно разлагается на воду и сернистый газ (оксид серы(IV)):
$\text{H}_2\text{SO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{SO}_2 \uparrow$

Таким образом, именно взаимодействие сульфит-иона ( $\text{SO}_3^{2-}$ ) и катиона водорода ( $\text{H}^+$ ) сопровождается выделением газа с резким запахом.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ