Задание №14 — Химические реакции

К списку заданий

#66084Задание №14ФИПИ

Реакции ионного обмена

Выберите два исходных вещества, взаимодействию растворов которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции

Fe²⁺ + CО₃^2– = FeCO₃

1) FeO

2) Fe(NO₃)₂

3) FePO₄

4) H₂CO₃

5) CaCO₃

6) K₂CO₃

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для того чтобы составить сокращённое ионное уравнение, необходимо понимать, какие вещества в растворе распадаются на ионы (диссоциируют), а какие — нет. В ионном виде записывают только сильные электролиты: растворимые соли, сильные кислоты и щёлочи. Нерастворимые вещества (осадки), газы и слабые электролиты (например, вода) записываются в виде молекул.

Проанализируем левую часть уравнения: $\text{Fe}^{2+} + \text{CO}_3^{2-}$ . Это означает, что оба исходных вещества должны быть растворимыми солями (или сильными электролитами), чтобы в растворе они находились в виде свободных ионов.

1) Рассмотрим первое вещество — катион железа $\text{Fe}^{2+}$ :
— №1 $\text{FeO}$ (оксид железа II) — это нерастворимый оксид. Он не диссоциирует на ионы в воде, поэтому не подходит.
— №2 $\text{Fe(NO}_3)_2$ (нитрат железа II) — это растворимая соль. В растворе она полностью распадается на ионы: $\text{Fe(NO}_3)_2 \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2\text{NO}_3^{-}$ . Это вещество нам подходит.
— №3 $\text{FePO}_4$ (фосфат железа III) — это нерастворимая соль (осадок), к тому же железо здесь имеет степень окисления $+3$ , а нам нужно $+2$ . Не подходит.

2) Рассмотрим второе вещество — карбонат-анион $\text{CO}_3^{2-}$ :
— №4 $\text{H}_2\text{CO}_3$ (угольная кислота) — это очень слабый электролит, который к тому же неустойчив и разлагается на воду и углекислый газ. В ионных уравнениях она не записывается в виде иона $\text{CO}_3^{2-}$ . Не подходит.
— №5 $\text{CaCO}_3$ (карбонат кальция) — это нерастворимая соль (мел). Она не дает в раствор свободные карбонат-ионы в нужном количестве. Не подходит.
— №6 $\text{K}_2\text{CO}_3$ (карбонат калия) — это растворимая соль. В растворе она полностью диссоциирует: $\text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{K}^{+} + \text{CO}_3^{2-}$ . Это вещество нам подходит.

3) Проверим реакцию между выбранными веществами:
Молекулярное уравнение: $\text{Fe(NO}_3)_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 = \text{FeCO}_3 \downarrow + 2\text{KNO}_3$
Полное ионное уравнение: $\text{Fe}^{2+} + 2\text{NO}_3^{-} + 2\text{K}^{+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{FeCO}_3 \downarrow + 2\text{K}^{+} + 2\text{NO}_3^{-}$
Сократив одинаковые ионы в левой и правой частях ( $\text{K}^{+}$ и $\text{NO}_3^{-}$ ), получаем искомое уравнение:
$\text{Fe}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{FeCO}_3$

Ответ: 26

Источник: ФИПИ