Номер 2, страница 151 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

2. С какими из перечисленных соединений и простых веществ реагирует разбавленная серная кислота: $HCl$, $Na_2SO_4$, $NaHSO_3$, $Ba(OH)_2$, $NH_3$, $LiOH$, $CO_2$, $SO_2$? Составьте уравнения возможных химических реакций в молекулярной, полной и сокращённой ионной формах.

Разбавленная серная кислота ($H_2SO_4$) как сильная двухосновная кислота будет реагировать с основаниями, солями, образованными более слабыми кислотами, и веществами, с которыми образуется нерастворимый сульфат. Проанализируем каждый реагент:

$HCl$ - кислота, реакция не идет.

$Na_2SO_4$ - соль, содержащая тот же сульфат-анион, реакция не идет.

$NaHSO_3$ - кислая соль слабой сернистой кислоты, реакция пойдет с выделением газа.

$Ba(OH)_2$ - сильное основание (щелочь), реакция нейтрализации пойдет с образованием осадка и воды.

$NH_3$ - слабое основание, реакция нейтрализации пойдет.

$LiOH$ - сильное основание (щелочь), реакция нейтрализации пойдет.

$CO_2$ - кислотный оксид, реакция не идет.

$SO_2$ - кислотный оксид, реакция не идет.

Следовательно, возможны реакции с $NaHSO_3$, $Ba(OH)_2$, $NH_3$ и $LiOH$.

NaHSO₃

Реакция обмена, в которой сильная серная кислота вытесняет более слабую и неустойчивую сернистую кислоту из её соли. Сернистая кислота ($H_2SO_3$) тут же разлагается на оксид серы(IV) и воду.

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + 2NaHSO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + 2SO_2 \uparrow + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2HSO_3^- \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2SO_2 \uparrow + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$H^+ + HSO_3^- \rightarrow SO_2 \uparrow + H_2O$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата натрия, оксида серы(IV) и воды.

Ba(OH)₂

Реакция нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием, сопровождающаяся образованием нерастворимого в воде и кислотах осадка сульфата бария ($BaSO_4$).

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2OH^- \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

Поскольку все ионы исходных веществ связываются в малодиссоциирующие продукты (осадок и вода), сокращенное ионное уравнение в данном случае совпадает с полным.

Ответ: реакция протекает с образованием осадка сульфата бария и воды.

NH₃

Реакция нейтрализации, в которой сильная кислота реагирует со слабым основанием (аммиаком) с образованием соли – сульфата аммония.

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2NH_3 \rightarrow 2NH_4^+ + SO_4^{2-}$

Сокращенное ионное уравнение (после деления коэффициентов на 2):

$H^+ + NH_3 \rightarrow NH_4^+$

Ответ: реакция протекает с образованием растворимой соли сульфата аммония.

LiOH

Классическая реакция нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием (щелочью), в результате которой образуются соль и вода.

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + 2LiOH \rightarrow Li_2SO_4 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2Li^+ + 2OH^- \rightarrow 2Li^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после деления коэффициентов на 2):

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата лития и воды.