Номер 188, страница 44 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

188. Укажите пары ионов, которые не могут одновременно существовать в растворе в заметных количествах:

а) $Ba^{2+}$ и $Cl^{-}$;

б) $H^{+}$ и $OH^{-}$;

в) $Na^{+}$ и $SO_4^{2-}$;

г) $Cu^{2+}$ и $S^{2-}$;

д) $Ag^{+}$ и $Br^{-}$;

е) $Fe^{3+}$ и $SO_4^{2-}$;

ё) $Pb^{2+}$ и $S^{2-}$;

ж) $Mg^{2+}$ и $NO_3^{-}$;

з) $Fe^{2+}$ и $OH^{-}$.

Ионы не могут одновременно существовать в растворе в заметных количествах, если при их взаимодействии образуется нерастворимое вещество (осадок), газ или слабый электролит (например, вода). Для определения возможности сосуществования ионов воспользуемся таблицей растворимости солей, кислот и оснований в воде.

а) $Ba^{2+}$ и $Cl^{-}$: Эти ионы могут образовывать хлорид бария ($BaCl_2$). Согласно таблице растворимости, хлорид бария является хорошо растворимым в воде веществом. Это означает, что в растворе он будет диссоциировать на ионы $Ba^{2+}$ и $Cl^{-}$. Таким образом, эти ионы могут сосуществовать в растворе. Ответ: могут существовать.

б) $H^{+}$ и $OH^{-}$: Ионы водорода $H^{+}$ (точнее, ионы гидроксония $H_3O^{+}$) и гидроксид-ионы $OH^{-}$ вступают в реакцию нейтрализации с образованием молекул воды, которая является очень слабым электролитом: $H^{+} + OH^{-} \rightarrow H_2O$. Поскольку ионы связываются в прочные молекулы воды, они не могут одновременно находиться в растворе в заметных количествах. Ответ: не могут существовать.

в) $Na^{+}$ и $SO_4^{2-}$: Эти ионы могут образовывать сульфат натрия ($Na_2SO_4$). Все соли натрия хорошо растворимы в воде, поэтому сульфат натрия в растворе будет существовать в виде ионов $Na^{+}$ и $SO_4^{2-}$. Следовательно, эти ионы могут сосуществовать. Ответ: могут существовать.

г) $Cu^{2+}$ и $S^{2-}$: При взаимодействии ионов меди(II) $Cu^{2+}$ и сульфид-ионов $S^{2-}$ образуется сульфид меди(II) ($CuS$). Согласно таблице растворимости, $CuS$ — нерастворимое вещество (чёрный осадок). Протекает ионная реакция: $Cu^{2+} + S^{2-} \rightarrow CuS\downarrow$. Ионы связываются в осадок и удаляются из раствора, поэтому они не могут сосуществовать. Ответ: не могут существовать.

д) $Ag^{+}$ и $Br^{-}$: При взаимодействии ионов серебра $Ag^{+}$ и бромид-ионов $Br^{-}$ образуется бромид серебра ($AgBr$). Это вещество является нерастворимым (светло-жёлтый творожистый осадок). Протекает ионная реакция: $Ag^{+} + Br^{-} \rightarrow AgBr\downarrow$. Таким образом, эти ионы не могут одновременно находиться в растворе. Ответ: не могут существовать.

е) $Fe^{3+}$ и $SO_4^{2-}$: Эти ионы образуют сульфат железа(III) ($Fe_2(SO_4)_3$). Это вещество растворимо в воде, поэтому в растворе будет находиться в виде ионов $Fe^{3+}$ и $SO_4^{2-}$. Следовательно, эти ионы могут сосуществовать. Ответ: могут существовать.

ё) $Pb^{2+}$ и $S^{2-}$: При взаимодействии ионов свинца(II) $Pb^{2+}$ и сульфид-ионов $S^{2-}$ образуется сульфид свинца(II) ($PbS$). Это нерастворимое вещество (чёрный осадок). Протекает ионная реакция: $Pb^{2+} + S^{2-} \rightarrow PbS\downarrow$. Ионы связываются в осадок, поэтому не могут сосуществовать в растворе. Ответ: не могут существовать.

ж) $Mg^{2+}$ и $NO_3^{-}$: Эти ионы образуют нитрат магния ($Mg(NO_3)_2$). Все нитраты являются растворимыми солями, поэтому ионы $Mg^{2+}$ и $NO_3^{-}$ могут свободно находиться вместе в растворе. Ответ: могут существовать.

з) $Fe^{2+}$ и $OH^{-}$: При взаимодействии ионов железа(II) $Fe^{2+}$ и гидроксид-ионов $OH^{-}$ образуется гидроксид железа(II) ($Fe(OH)_2$). Это нерастворимое основание (осадок грязно-зелёного цвета). Протекает ионная реакция: $Fe^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow$. Следовательно, эти ионы не могут сосуществовать в растворе. Ответ: не могут существовать.