Номер 340, страница 71 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

340. Приведите ионные уравнения реакций, протекающих между указанными веществами в водном растворе:

а) серная кислота и карбонат натрия;

б) оксид серы(IV) и гидроксид калия;

в) сероводород и оксид натрия;

г) сульфат меди(II) и нитрат бария;

д) сернистая кислота и гидроксид лития.

а) серная кислота и карбонат натрия

Серная кислота ($H_2SO_4$) — это сильная кислота, а карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — растворимая соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой. При их взаимодействии в водном растворе происходит реакция ионного обмена с выделением газа, так как образующаяся угольная кислота ($H_2CO_3$) неустойчива и разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$).

Молекулярное уравнение реакции:

$H_2SO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + CO_2\uparrow + H_2O$

Полное ионное уравнение, в котором сильные электролиты (сильные кислоты, растворимые соли) записаны в виде ионов:

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + CO_2\uparrow + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение получается после исключения ионов-наблюдателей ($Na^+$ и $SO_4^{2-}$), которые не участвуют в реакции:

$2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CO_2\uparrow + H_2O$

Ответ: $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CO_2\uparrow + H_2O$

б) оксид серы(IV) и гидроксид калия

Оксид серы(IV) ($SO_2$) — кислотный оксид, который реагирует с щелочами. Гидроксид калия ($KOH$) — сильное основание (щелочь). В водном растворе между ними протекает реакция нейтрализации с образованием соли (сульфита калия $K_2SO_3$) и воды. Предполагается реакция до образования средней соли.

Молекулярное уравнение реакции:

$SO_2 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $SO_2$ — молекула, $KOH$ — сильный электролит, $K_2SO_3$ — растворимая соль):

$SO_2 + 2K^+ + 2OH^- \rightarrow 2K^+ + SO_3^{2-} + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение после исключения ионов-наблюдателей ($K^+$):

$SO_2 + 2OH^- \rightarrow SO_3^{2-} + H_2O$

Ответ: $SO_2 + 2OH^- \rightarrow SO_3^{2-} + H_2O$

в) сероводород и оксид натрия

Сероводород ($H_2S$) — слабая кислота. Оксид натрия ($Na_2O$) — основный оксид, который при растворении в воде реагирует с ней, образуя сильное основание — гидроксид натрия ($NaOH$): $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$. Таким образом, в водном растворе фактически протекает реакция между сероводородной кислотой и гидроксидом натрия.

Молекулярное уравнение реакции (суммарное):

$H_2S + Na_2O \rightarrow Na_2S + H_2O$

Для составления ионного уравнения рассмотрим реакцию в растворе: $H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$.

Полное ионное уравнение ($H_2S$ — слабая кислота, $NaOH$ — щелочь, $Na_2S$ — растворимая соль):

$H_2S + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + S^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение после исключения ионов-наблюдателей ($Na^+$):

$H_2S + 2OH^- \rightarrow S^{2-} + 2H_2O$

Ответ: $H_2S + 2OH^- \rightarrow S^{2-} + 2H_2O$

г) сульфат меди(II) и нитрат бария

Сульфат меди(II) ($CuSO_4$) и нитрат бария ($Ba(NO_3)_2$) — растворимые соли. При их взаимодействии в водном растворе протекает реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок сульфата бария ($BaSO_4$).

Молекулярное уравнение реакции:

$CuSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow$

Полное ионное уравнение (все соли, кроме $BaSO_4$, растворимы и являются сильными электролитами):

$Cu^{2+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2NO_3^- \rightarrow Cu^{2+} + 2NO_3^- + BaSO_4\downarrow$

Сокращенное ионное уравнение после исключения ионов-наблюдателей ($Cu^{2+}$ и $NO_3^-$):

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

Ответ: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$

д) сернистая кислота и гидроксид лития

Сернистая кислота ($H_2SO_3$) — слабая кислота. Гидроксид лития ($LiOH$) — сильное основание (щелочь). Между ними протекает реакция нейтрализации с образованием соли (сульфита лития $Li_2SO_3$) и воды. Предполагается реакция до образования средней соли.

Молекулярное уравнение реакции:

$H_2SO_3 + 2LiOH \rightarrow Li_2SO_3 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение ($H_2SO_3$ — слабая кислота, $LiOH$ — щелочь, $Li_2SO_3$ — растворимая соль):

$H_2SO_3 + 2Li^+ + 2OH^- \rightarrow 2Li^+ + SO_3^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение после исключения ионов-наблюдателей ($Li^+$):

$H_2SO_3 + 2OH^- \rightarrow SO_3^{2-} + 2H_2O$

Ответ: $H_2SO_3 + 2OH^- \rightarrow SO_3^{2-} + 2H_2O$