Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $\text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ = \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$.

Шаг 1. Анализ иона $\text{CO}_3^{2-}$.
Этот ион появляется в сокращённом уравнении только в том случае, если исходное вещество является растворимой солью угольной кислоты (карбонатом).
Рассмотрим предложенные варианты:
1) $\text{K}_2\text{CO}_3$ — карбонат калия. Согласно таблице растворимости, это растворимая соль. В растворе она полностью диссоциирует на ионы: $\text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-}$. Этот вариант нам подходит.
2) $\text{NaHCO}_3$ — гидрокарбонат натрия. При диссоциации дает ион $\text{HCO}_3^-$, а не $\text{CO}_3^{2-}$. Не подходит.
3) $\text{MgCO}_3$ — карбонат магния. Согласно таблице растворимости, это нерастворимое вещество. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в виде молекул, а не ионов. Не подходит.

Шаг 2. Анализ иона $\text{H}^+$.
Ионы водорода $\text{H}^+$ в сокращённом уравнении означают, что в реакцию вступает сильная кислота, которая полностью диссоциирует в водном растворе.
Рассмотрим оставшиеся варианты:
4) $\text{HF}$ — фтороводородная (плавиковая) кислота. Это слабая кислота, в ионных уравнениях она записывается в молекулярном виде. Не подходит.
5) $\text{HNO}_2$ — азотистая кислота. Это также слабая кислота. Не подходит.
6) $\text{HCl}$ — соляная кислота. Это сильная кислота, она полностью диссоциирует на ионы: $\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-$. Этот вариант нам подходит.

Шаг 3. Проверка.
Запишем полное молекулярное уравнение реакции между выбранными веществами:
$\text{K}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} = 2\text{KCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$
Запишем полное ионное уравнение:
$2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- = 2\text{K}^+ + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$
Сократим одинаковые ионы в левой и правой частях ($2\text{K}^+$ и $2\text{Cl}^-$):
$\text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ = \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$
Полученное уравнение полностью совпадает с условием задачи.

Ответ: 16

Источник: ФИПИ