Номер 522, страница 98 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

522. Укажите продукты и составьте уравнения химических реакций:

а) $K_2CO_3 + HNO_3 \rightarrow$;

б) $NaOH + CO_2 \rightarrow$;

в) $NaHCO_3 + HCl \rightarrow$;

г) $Mg(HCO_3)_2 (\text{t}) \rightarrow$;

д) $K_2CO_3 + MgCl_2 \rightarrow$;

е) $NaOH + NaHCO_3 \rightarrow$;

ё) $Ba(OH)_2 + CO_2 (\text{изб.}) \rightarrow$;

ж) $Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow$;

а) Данная реакция представляет собой взаимодействие соли слабой кислоты, карбоната калия ($K_2CO_3$), с сильной азотной кислотой ($HNO_3$). Это классическая реакция ионного обмена, в ходе которой сильная кислота вытесняет слабую из её соли. Образующаяся угольная кислота ($H_2CO_3$) крайне неустойчива и самопроизвольно разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$). Вторым продуктом реакции является соль, образованная катионом исходной соли и анионом кислоты, — нитрат калия ($KNO_3$).

Для уравнивания реакции необходимо поставить коэффициент 2 перед азотной кислотой и нитратом калия.

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

б) Взаимодействие гидроксида натрия ($NaOH$), являющегося сильным основанием (щелочью), с диоксидом углерода ($CO_2$), который является кислотным оксидом. Продукт реакции зависит от соотношения реагентов. В данном случае, без указания на избыток $CO_2$, предполагается образование средней соли — карбоната натрия ($Na_2CO_3$) и воды ($H_2O$).

Для балансировки уравнения требуется две молекулы гидроксида натрия на одну молекулу диоксида углерода.

Ответ: $2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$.

в) Реакция между кислой солью, гидрокарбонатом натрия ($NaHCO_3$), и сильной соляной кислотой ($HCl$). Аналогично реакции (а), сильная кислота вытесняет слабую угольную кислоту. Продуктами реакции являются хлорид натрия ($NaCl$), вода ($H_2O$) и углекислый газ ($CO_2$).

Уравнение сбалансировано в исходном виде, все коэффициенты равны 1.

Ответ: $NaHCO_3 + HCl \rightarrow NaCl + H_2O + CO_2$.

г) Термическое разложение гидрокарбоната магния ($Mg(HCO_3)_2$), на что указывает символ температуры (t). Гидрокарбонаты щелочноземельных металлов существуют только в растворах и при нагревании легко разлагаются. Продуктами разложения являются соответствующий карбонат (карбонат магния $MgCO_3$, который нерастворим), вода ($H_2O$) и углекислый газ ($CO_2$).

Уравнение реакции сбалансировано изначально.

Ответ: $Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} MgCO_3 + H_2O + CO_2$.

д) Реакция ионного обмена между двумя солями в растворе: карбонатом калия ($K_2CO_3$) и хлоридом магния ($MgCl_2$). Реакция идет до конца, так как один из продуктов обмена — карбонат магния ($MgCO_3$) — является нерастворимым в воде веществом и выпадает в осадок. Второй продукт — растворимая соль хлорид калия ($KCl$).

Для уравнивания количества ионов калия и хлора необходимо поставить коэффициент 2 перед хлоридом калия.

Ответ: $K_2CO_3 + MgCl_2 \rightarrow 2KCl + MgCO_3$.

е) Взаимодействие щелочи (гидроксида натрия $NaOH$) с кислой солью (гидрокарбонатом натрия $NaHCO_3$). По сути, это реакция нейтрализации, где гидроксид-ион ($OH^−$) от щелочи реагирует с "кислотным" протоном гидрокарбонат-иона ($HCO_3^−$). В результате образуется средняя соль (карбонат натрия $Na_2CO_3$) и вода ($H_2O$).

Уравнение сбалансировано в исходном виде.

Ответ: $NaOH + NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$.

ё) Реакция между сильным основанием, гидроксидом бария ($Ba(OH)_2$), и избытком (указано "изб.") кислотного оксида — диоксида углерода ($CO_2$). Если бы $CO_2$ был в недостатке, образовался бы нерастворимый карбонат бария $BaCO_3$. Однако в избытке кислотного оксида реакция идет дальше с образованием кислой соли — растворимого гидрокарбоната бария ($Ba(HCO_3)_2$).

Общее уравнение требует две молекулы $CO_2$ на одну молекулу $Ba(OH)_2$.

Ответ: $Ba(OH)_2 + 2CO_2 \rightarrow Ba(HCO_3)_2$.

ж) Взаимодействие кислой соли, гидрокарбоната кальция ($Ca(HCO_3)_2$), с основанием, гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$). Эта реакция является способом устранения временной (карбонатной) жесткости воды. Кислая соль и основание реагируют с образованием нерастворимой средней соли — карбоната кальция ($CaCO_3$) и воды ($H_2O$).

Для баланса атомов кальция, углерода и водорода необходимо поставить коэффициенты 2 перед карбонатом кальция и водой.

Ответ: $Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaCO_3 + 2H_2O$.