Номер 350, страница 73 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

350. Допишите продукты и составьте уравнения химических реакций в молекулярной и ионной формах:

a) $Zn + H_2SO_4 \rightarrow;$

б) $Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow;$

в) $K_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow;$

г) $H_2O + SO_3 \rightarrow;$

д) $CaO + H_2SO_4 \rightarrow;$

е) $Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow.$

а) Реакция замещения между металлом (цинк) и кислотой (серная кислота). Цинк, как металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет его из кислоты. В результате образуется соль сульфат цинка и выделяется газообразный водород.

Молекулярное уравнение:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$

Для составления ионного уравнения учтем, что серная кислота — сильный электролит, а сульфат цинка — растворимая соль.

Полное ионное уравнение:

$Zn + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Zn^{2+} + SO_4^{2-} + H_2\uparrow$

Сократив ионы-наблюдатели ($SO_4^{2-}$), получим сокращенное ионное уравнение:

$Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$. Ионное уравнение: $Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow$.

б) Реакция нейтрализации между нерастворимым основанием (гидроксид магния) и сильной кислотой (серная кислота). Продуктами реакции являются соль (сульфат магния) и вода.

Молекулярное уравнение:

$Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$

При составлении ионного уравнения гидроксид магния $Mg(OH)_2$ записывается в молекулярном виде, так как это нерастворимое вещество. Сульфат магния $MgSO_4$ — растворимая соль, а вода — слабый электролит.

Полное ионное уравнение:

$Mg(OH)_2\downarrow + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Mg^{2+} + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов $SO_4^{2-}$):

$Mg(OH)_2\downarrow + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + 2H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$. Ионное уравнение: $Mg(OH)_2\downarrow + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + 2H_2O$.

в) Реакция обмена между солью (карбонат калия) и сильной кислотой (серная кислота). В результате реакции образуется неустойчивая угольная кислота ($H_2CO_3$), которая сразу разлагается на углекислый газ и воду.

Молекулярное уравнение:

$K_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + CO_2\uparrow + H_2O$

Карбонат калия, серная кислота и сульфат калия — сильные электролиты и растворимые соединения.

Полное ионное уравнение:

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

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов-наблюдателей $K^+$ и $SO_4^{2-}$):

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

Ответ: Молекулярное уравнение: $K_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + CO_2\uparrow + H_2O$. Ионное уравнение: $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CO_2\uparrow + H_2O$.

г) Реакция соединения между кислотным оксидом (оксид серы(VI)) и водой. В результате образуется соответствующая кислота — серная.

Молекулярное уравнение:

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Исходные вещества — молекулы, а продукт — сильная кислота, которая в водном растворе диссоциирует на ионы. В данном случае ионы-наблюдатели отсутствуют, поэтому ионное уравнение не сокращается.

Ионное уравнение:

$SO_3 + H_2O \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$

Ответ: Молекулярное уравнение: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$. Ионное уравнение: $SO_3 + H_2O \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$.

д) Реакция обмена между основным оксидом (оксид кальция) и кислотой (серная кислота). Продуктами реакции являются соль (сульфат кальция) и вода. Сульфат кальция является малорастворимым веществом, поэтому выпадает в осадок.

Молекулярное уравнение:

$CaO + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$

В ионном уравнении оксид кальция (твердое вещество), сульфат кальция (осадок) и вода (слабый электролит) записываются в молекулярной форме.

Полное ионное уравнение:

$CaO + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$

В данной реакции нет ионов-наблюдателей, так как все ионы участвуют в образовании осадка или слабого электролита. Поэтому полное ионное уравнение является и сокращенным.

Ответ: Молекулярное уравнение: $CaO + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$. Ионное уравнение: $CaO + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$.

е) Реакция ионного обмена между двумя растворимыми солями (нитрат бария и сульфат натрия). Реакция протекает, так как в результате образуется нерастворимый осадок — сульфат бария.

Молекулярное уравнение:

$Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaNO_3$

Все исходные соли и нитрат натрия являются растворимыми и диссоциируют на ионы. Сульфат бария — нерастворимый осадок.

Полное ионное уравнение:

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

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов-наблюдателей $Na^+$ и $NO_3^-$):

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

Ответ: Молекулярное уравнение: $Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaNO_3$. Ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$.