Задание №11 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для решения этой 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, щелочами и солями).

Разберём предложенные пары веществ:

1) Гидроксид калия $KOH$ и нитрат железа(III) $Fe(NO_{3})_{3}$.
Это реакция между растворимым основанием (щёлочью) и растворимой солью. В результате происходит обмен ионами, и образуется нерастворимый гидроксид железа(III), который выпадает в осадок:
$3KOH + Fe(NO_{3})_{3} \rightarrow 3KNO_{3} + Fe(OH)_{3}\downarrow$.
Условие протекания реакции обмена (образование осадка) соблюдено. Данная пара подходит.

2) Оксид серы(VI) $SO_{3}$ и оксид железа(III) $Fe_{2}O_{3}$.
Это взаимодействие кислотного оксида с амфотерным оксидом. Такие реакции относятся к реакциям соединения, так как из двух веществ образуется одно сложное вещество (соль):
$Fe_{2}O_{3} + 3SO_{3} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}$.
Данная пара не подходит.

3) Гидроксид железа(II) $Fe(OH)_{2}$ и азотная кислота $HNO_{3}$.
Это реакция нейтрализации между нерастворимым основанием и сильной кислотой. Вещества обмениваются своими частями, в результате чего образуются соль и вода:
$Fe(OH)_{2} + 2HNO_{3} \rightarrow Fe(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O$.
Это классическая реакция обмена. Данная пара подходит.

4) Алюминий $Al$ и гидроксид натрия $NaOH$.
Алюминий — это простое вещество (металл). Реакции между простым и сложным веществом обычно являются реакциями замещения или сложными окислительно-восстановительными процессами (в данном случае в водном растворе образуется комплексная соль и выделяется водород). Это не реакция обмена.

5) Кальций $Ca$ и вода $H_{2}O$.
Кальций — активный металл. При взаимодействии с водой он вытесняет водород:
$Ca + 2H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + H_{2}\uparrow$.
Это реакция замещения, а не обмена.

Таким образом, реакциями обмена являются взаимодействия в парах № 1 и № 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ