Номер 297, страница 58 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

297. Замените знаки вопроса на формулы необходимых веществ и расставьте коэффициенты в полученных схемах химических реакций:

а) $MgCO_3 + ? \rightarrow ? + CO_2\uparrow + H_2O;$

б) $? + ? \rightarrow AgCl\downarrow + KNO_3;$

в) $? + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O;$

г) $? + AgNO_3 \rightarrow Ni(NO_3)_2 + Ag\downarrow;$

д) $? + ? \rightarrow BaSO_4\downarrow + LiNO_3;$

е) $? + NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + ?.$

а) $MgCO_3 + ? \rightarrow ? + CO_2\uparrow + H_2O$

Решение

В данной реакции карбонат магния ($MgCO_3$) реагирует с неизвестным веществом, в результате чего образуются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$). Это является качественной реакцией на карбонат-ион при взаимодействии с кислотой. Следовательно, неизвестный реагент — это кислота, а неизвестный продукт — соль магния, образованная этой кислотой. В качестве кислоты можно взять, например, соляную кислоту ($HCl$). В этом случае образуется хлорид магния ($MgCl_2$).

Схема реакции: $MgCO_3 + HCl \rightarrow MgCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O$.

Для уравнивания реакции необходимо поставить коэффициент 2 перед $HCl$, так как в правой части 2 атома хлора и 2 атома водорода.

Итоговое уравнение: $MgCO_3 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O$.

Проверка баланса атомов: Mg (1:1), C (1:1), O (3:3), H (2:2), Cl (2:2). Уравнение сбалансировано.

Ответ: $MgCO_3 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O$

б) $? + ? \rightarrow AgCl\downarrow + KNO_3$

Решение

Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок хлорида серебра ($AgCl$) и растворимая соль нитрат калия ($KNO_3$). В реакции участвуют ионы $K^+$, $Ag^+$, $NO_3^-$ и $Cl^-$. Следовательно, исходными веществами должны быть растворимые соли, содержащие эти ионы в других комбинациях, например, нитрат серебра ($AgNO_3$) и хлорид калия ($KCl$).

Схема реакции: $AgNO_3 + KCl \rightarrow AgCl\downarrow + KNO_3$.

Проверим количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения. Ag (1:1), N (1:1), O (3:3), K (1:1), Cl (1:1). Все коэффициенты равны 1. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $AgNO_3 + KCl \rightarrow AgCl\downarrow + KNO_3$

в) $? + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O$

Решение

В этой реакции азотная кислота ($HNO_3$) реагирует с неизвестным веществом, образуя соль нитрат калия ($KNO_3$), углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$). Образование $CO_2$ и $H_2O$ при реакции с кислотой указывает на то, что неизвестное вещество — это карбонат или гидрокарбонат. Так как в продуктах присутствует калий, то это карбонат калия ($K_2CO_3$) или гидрокарбонат калия ($KHCO_3$). Выберем карбонат калия.

Схема реакции: $K_2CO_3 + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O$.

Чтобы сбалансировать реакцию, уравняем количество атомов калия, поставив коэффициент 2 перед $KNO_3$. Это потребует поставить коэффициент 2 перед $HNO_3$ для уравнивания атомов азота и водорода.

Итоговое уравнение: $K_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O$.

Проверка баланса атомов: K (2:2), C (1:1), O (3+6=9 : 6+2+1=9), H (2:2), N (2:2). Уравнение сбалансировано.

Ответ: $K_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O$

г) $? + AgNO_3 \rightarrow Ni(NO_3)_2 + Ag\downarrow$

Решение

Это реакция замещения, в которой более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли. В данном случае из нитрата серебра ($AgNO_3$) вытесняется серебро ($Ag$), а в раствор переходит никель, образуя нитрат никеля(II) ($Ni(NO_3)_2$). Следовательно, неизвестным реагентом является металлический никель ($Ni$).

Схема реакции: $Ni + AgNO_3 \rightarrow Ni(NO_3)_2 + Ag\downarrow$.

Сбалансируем уравнение. В правой части 2 нитрат-иона ($NO_3^-$), значит, перед $AgNO_3$ ставим коэффициент 2. Теперь слева 2 атома серебра, поэтому перед $Ag$ справа также ставим коэффициент 2.

Итоговое уравнение: $Ni + 2AgNO_3 \rightarrow Ni(NO_3)_2 + 2Ag\downarrow$.

Проверка баланса атомов: Ni (1:1), Ag (2:2), N (2:2), O (6:6). Уравнение сбалансировано.

Ответ: $Ni + 2AgNO_3 \rightarrow Ni(NO_3)_2 + 2Ag\downarrow$

д) $? + ? \rightarrow BaSO_4\downarrow + LiNO_3$

Решение

Это реакция ионного обмена с образованием осадка сульфата бария ($BaSO_4$) и растворимой соли нитрата лития ($LiNO_3$). Ионы, участвующие в реакции: $Ba^{2+}$, $SO_4^{2-}$, $Li^+$ и $NO_3^-$. Следовательно, исходными веществами должны быть растворимые соли, например, нитрат бария ($Ba(NO_3)_2$) и сульфат лития ($Li_2SO_4$).

Схема реакции: $Ba(NO_3)_2 + Li_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + LiNO_3$.

Для балансировки уравнения нужно учесть, что слева 2 иона лития и 2 нитрат-иона. Поэтому перед $LiNO_3$ в правой части ставим коэффициент 2.

Итоговое уравнение: $Ba(NO_3)_2 + Li_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2LiNO_3$.

Проверка баланса атомов: Ba (1:1), N (2:2), O (6+4=10 : 4+6=10), Li (2:2), S (1:1). Уравнение сбалансировано.

Ответ: $Ba(NO_3)_2 + Li_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2LiNO_3$

е) $? + NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + ?$

Решение

Это реакция ионного обмена между солью и щелочью, в результате которой образуется нерастворимое основание — гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$). Это означает, что исходным веществом была растворимая соль железа(III), например, хлорид железа(III) ($FeCl_3$). Вторым продуктом реакции будет соль натрия, в данном случае — хлорид натрия ($NaCl$).

Схема реакции: $FeCl_3 + NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + NaCl$.

Сбалансируем уравнение. В правой части 3 гидроксид-иона, значит, перед $NaOH$ ставим коэффициент 3. В левой части 3 атома хлора, значит, перед $NaCl$ ставим коэффициент 3. Атомы натрия при этом также уравниваются.

Итоговое уравнение: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$.

Проверка баланса атомов: Fe (1:1), Cl (3:3), Na (3:3), O (3:3), H (3:3). Уравнение сбалансировано.

Ответ: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$