Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы сокращённое ионное уравнение имело вид $\text{Ba}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{BaCO}_3$, необходимо выбрать два исходных вещества, которые удовлетворяют следующим условиям:
1) Первое вещество должно быть растворимой солью бария или сильным основанием (щелочью), чтобы в растворе оно диссоциировало с образованием ионов $\text{Ba}^{2+}$.
2) Второе вещество должно быть растворимой солью угольной кислоты (карбонатом), чтобы в растворе оно диссоциировало с образованием ионов $\text{CO}_3^{2-}$.
3) Оба исходных вещества должны быть сильными электролитами (хорошо растворимыми в воде).

Проанализируем предложенные варианты для иона $\text{Ba}^{2+}$:
1) $\text{BaSO}_4$ (сульфат бария) — это нерастворимая соль. Она не распадается на ионы в воде, поэтому не может быть источником ионов $\text{Ba}^{2+}$ для данной реакции.
3) $\text{Ba(OH)}_2$ (гидроксид бария) — это сильное основание (щелочь), хорошо растворимое в воде. В растворе диссоциирует полностью: $\text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^-$. Подходит.
4) $\text{BaO}$ (оксид бария) — это основной оксид. Реакции ионного обмена записываются для растворов солей, кислот и оснований, а оксиды в ионных уравнениях пишутся в молекулярном виде.
6) $\text{Ba}$ (барий) — это простой металл. Реакции с металлами являются окислительно-восстановительными, а не реакциями ионного обмена.

Проанализируем предложенные варианты для иона $\text{CO}_3^{2-}$:
2) $(\text{NH}_4)_2\text{CO}_3$ (карбонат аммония) — растворимая соль. Однако в условии задачи нам нужно выбрать пару веществ из предложенного списка. Проверим вариант №5.
5) $\text{K}_2\text{CO}_3$ (карбонат калия) — растворимая соль, сильный электролит. В растворе диссоциирует: $\text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-}$. Подходит.

Составим полное ионное уравнение для пары №3 ($\text{Ba(OH)}_2$) и №5 ($\text{K}_2\text{CO}_3$):
Молекулярное уравнение: $\text{Ba(OH)}_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 = \text{BaCO}_3 \downarrow + 2\text{KOH}$
Полное ионное уравнение: $\text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^- + 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-} = \text{BaCO}_3 \downarrow + 2\text{K}^+ + 2\text{OH}^-$
Сокращаем одинаковые ионы ($2\text{K}^+$ и $2\text{OH}^-$) в левой и правой частях и получаем искомое уравнение: $\text{Ba}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{BaCO}_3$.

Таким образом, подходящими веществами являются гидроксид бария (3) и карбонат калия (5).

Ответ: 35

Источник: ФИПИ