Номер 418, страница 83 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

418. Укажите продукты и составьте уравнения химических реакций:

a) $HNO_3 + NaOH \rightarrow$;

б) $Ba(OH)_2 + N_2O_5 \rightarrow$;

в) $HNO_3 + K_2CO_3 \rightarrow$;

г) $HNO_3 + CuO \rightarrow$;

д) $HNO_3 + Ag \rightarrow$;

е) $HNO_3 + Na_2SiO_3 \rightarrow$;

ё) $NO_2 + H_2O + O_2 \rightarrow$;

ж) $N_2O_5 + H_2O \rightarrow$.

Уравнения запишите в молекулярной и ионной формах.

а) Это реакция нейтрализации между сильной кислотой (азотная кислота $HNO_3$) и сильным основанием (гидроксид натрия $NaOH$). В результате взаимодействия кислоты и основания образуются соль (нитрат натрия $NaNO_3$) и вода ($H_2O$).

Молекулярное уравнение:

$HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $HNO_3$, $NaOH$ и $NaNO_3$ являются сильными электролитами и диссоциируют в водном растворе, а вода - слабый электролит):

$H^+ + NO_3^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов $Na^+$ и $NO_3^-$, которые присутствуют в левой и правой частях уравнения):

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

Ответ: Продукты реакции: нитрат натрия ($NaNO_3$) и вода ($H_2O$).

б) Это реакция между сильным основанием (гидроксид бария $Ba(OH)_2$) и кислотным оксидом (оксид азота(V) $N_2O_5$). Кислотный оксид $N_2O_5$ соответствует азотной кислоте $HNO_3$. В результате образуются соль (нитрат бария $Ba(NO_3)_2$) и вода ($H_2O$).

Молекулярное уравнение:

$Ba(OH)_2 + N_2O_5 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + H_2O$

Полное ионное уравнение (гидроксид бария и нитрат бария - сильные электролиты, оксид азота(V) - молекула):

$Ba^{2+} + 2OH^- + N_2O_5 \rightarrow Ba^{2+} + 2NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения иона $Ba^{2+}$):

$2OH^- + N_2O_5 \rightarrow 2NO_3^- + H_2O$

Ответ: Продукты реакции: нитрат бария ($Ba(NO_3)_2$) и вода ($H_2O$).

в) Это реакция обмена между сильной кислотой (азотная кислота $HNO_3$) и солью слабой кислоты (карбонат калия $K_2CO_3$). В результате реакции образуется неустойчивая угольная кислота ($H_2CO_3$), которая сразу разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$), а также образуется соль нитрат калия ($KNO_3$).

Молекулярное уравнение:

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

Полное ионное уравнение (азотная кислота, карбонат калия и нитрат калия - сильные электролиты):

$2H^+ + 2NO_3^- + 2K^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2K^+ + 2NO_3^- + CO_2\uparrow + H_2O$

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

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

Ответ: Продукты реакции: нитрат калия ($KNO_3$), углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

г) Это реакция между сильной кислотой (азотная кислота $HNO_3$) и основным оксидом (оксид меди(II) $CuO$). В результате образуются соль (нитрат меди(II) $Cu(NO_3)_2$) и вода ($H_2O$).

Молекулярное уравнение:

$2HNO_3 + CuO \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$

Полное ионное уравнение (оксид меди(II) - нерастворимое в воде твердое вещество):

$2H^+ + 2NO_3^- + CuO \rightarrow Cu^{2+} + 2NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения иона $NO_3^-$):

$2H^+ + CuO \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$

Ответ: Продукты реакции: нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) и вода ($H_2O$).

д) Это окислительно-восстановительная реакция между металлом (серебро $Ag$), стоящим в ряду активности после водорода, и концентрированной азотной кислотой ($HNO_3$), которая является сильным окислителем. Продукты реакции зависят от концентрации кислоты. Для концентрированной кислоты продуктами будут нитрат серебра ($AgNO_3$), оксид азота(IV) ($NO_2$) и вода ($H_2O$).

Молекулярное уравнение:

$Ag + 2HNO_3 \text{(конц.)} \rightarrow AgNO_3 + NO_2\uparrow + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$Ag + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Ag^+ + NO_3^- + NO_2\uparrow + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (один ион $NO_3^-$ является "наблюдателем", а другой участвует в окислительно-восстановительном процессе):

$Ag + 2H^+ + NO_3^- \rightarrow Ag^+ + NO_2\uparrow + H_2O$

Ответ: Продукты реакции с концентрированной кислотой: нитрат серебра ($AgNO_3$), оксид азота(IV) ($NO_2$) и вода ($H_2O$).

е) Это реакция обмена между сильной кислотой (азотная кислота $HNO_3$) и солью слабой кислоты (силикат натрия $Na_2SiO_3$). Более сильная азотная кислота вытесняет более слабую кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$) из её соли. Кремниевая кислота нерастворима в воде и выпадает в осадок. Также образуется соль нитрат натрия ($NaNO_3$).

Молекулярное уравнение:

$2HNO_3 + Na_2SiO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2SiO_3\downarrow$

Полное ионное уравнение (кремниевая кислота - слабый, нерастворимый электролит):

$2H^+ + 2NO_3^- + 2Na^+ + SiO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + 2NO_3^- + H_2SiO_3\downarrow$

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

$2H^+ + SiO_3^{2-} \rightarrow H_2SiO_3\downarrow$

Ответ: Продукты реакции: нитрат натрия ($NaNO_3$) и кремниевая кислота ($H_2SiO_3$).

ё) Это реакция получения азотной кислоты ($HNO_3$) из оксида азота(IV) ($NO_2$), воды ($H_2O$) и кислорода ($O_2$). Это окислительно-восстановительная реакция.

Молекулярное уравнение:

$4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

Поскольку в левой части уравнения находятся молекулярные вещества, а в правой - сильный электролит (азотная кислота), ионное уравнение будет отражать диссоциацию продукта:

$4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4H^+ + 4NO_3^-$

Для данной реакции нет сокращенного ионного уравнения, так как нет ионов-наблюдателей.

Ответ: Продукт реакции: азотная кислота ($HNO_3$).

ж) Это реакция взаимодействия кислотного оксида (оксид азота(V) $N_2O_5$) с водой ($H_2O$) с образованием соответствующей кислоты - азотной ($HNO_3$).

Молекулярное уравнение:

$N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$

Ионное уравнение, отражающее диссоциацию продукта - сильной азотной кислоты:

$N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2H^+ + 2NO_3^-$

Сокращенного ионного уравнения для этой реакции нет.

Ответ: Продукт реакции: азотная кислота ($HNO_3$).