Номер 588, страница 108 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

588. Укажите продукты и составьте ионные уравнения химических реакций, протекающих в водном растворе:

а) $ \text{CuSO}_4 + \text{Na}_2\text{SiO}_3 \rightarrow $;

б) $ \text{SiO}_2 + \text{NaOH} \rightarrow $;

в) $ \text{H}_2\text{CO}_3 + \text{Ba}(\text{OH})_2 \rightarrow $;

г) $ \text{K}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow $;

д) $ \text{SiO}_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow $;

е) $ \text{CaCl}_2 + \text{K}_2\text{SiO}_3 \rightarrow $.

а) $CuSO_4 + Na_2SiO_3 \rightarrow$

Это реакция ионного обмена между двумя солями в водном растворе: сульфатом меди(II) ($CuSO_4$) и силикатом натрия ($Na_2SiO_3$). Оба реагента растворимы в воде. В результате реакции образуется нерастворимый осадок силиката меди(II) ($CuSiO_3$) и растворимый сульфат натрия ($Na_2SO_4$).

Молекулярное уравнение:

$CuSO_4 + Na_2SiO_3 \rightarrow CuSiO_3 \downarrow + Na_2SO_4$

Полное ионное уравнение (все сильные электролиты, находящиеся в растворе, записываются в виде ионов):

$Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^+ + SiO_3^{2-} \rightarrow CuSiO_3 \downarrow + 2Na^+ + SO_4^{2-}$

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

$Cu^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CuSiO_3 \downarrow$

Ответ: Продукты реакции — силикат меди(II) ($CuSiO_3$) и сульфат натрия ($Na_2SO_4$). Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CuSiO_3 \downarrow$.

б) $SiO_2 + NaOH \rightarrow$

Это реакция между кислотным оксидом (диоксид кремния, $SiO_2$) и сильным основанием (гидроксид натрия, $NaOH$). Диоксид кремния — твердое вещество, которое реагирует с концентрированными растворами щелочей или при нагревании с образованием соли (силиката натрия) и воды.

Молекулярное уравнение:

$SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $SiO_2$ — твердое вещество, а $NaOH$ — сильный электролит):

$SiO_2 + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + SiO_3^{2-} + H_2O$

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

$SiO_2 + 2OH^- \rightarrow SiO_3^{2-} + H_2O$

Ответ: Продукты реакции — силикат натрия ($Na_2SiO_3$) и вода ($H_2O$). Сокращенное ионное уравнение: $SiO_2 + 2OH^- \rightarrow SiO_3^{2-} + H_2O$.

в) $H_2CO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow$

Это реакция нейтрализации между слабой угольной кислотой ($H_2CO_3$) и сильным основанием, гидроксидом бария ($Ba(OH)_2$). В результате реакции образуется нерастворимый осадок карбоната бария ($BaCO_3$) и вода.

Молекулярное уравнение:

$H_2CO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $H_2CO_3$ — слабая кислота, а $Ba(OH)_2$ — сильное основание):

$H_2CO_3 + Ba^{2+} + 2OH^- \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: В данном случае ионы-наблюдатели отсутствуют, поэтому полное ионное уравнение является и сокращенным.

Ответ: Продукты реакции — карбонат бария ($BaCO_3$) и вода ($H_2O$). Ионное уравнение: $H_2CO_3 + Ba^{2+} + 2OH^- \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2H_2O$.

г) $K_2SiO_3 + H_2SO_4 \rightarrow$

Это реакция обмена между солью слабой кислоты (силикат калия, $K_2SiO_3$) и сильной кислотой (серная кислота, $H_2SO_4$). Сильная кислота вытесняет слабую из ее соли. В результате образуется нерастворимая кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) в виде гелеобразного осадка и растворимая соль — сульфат калия ($K_2SO_4$).

Молекулярное уравнение:

$K_2SiO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow + K_2SO_4$

Полное ионное уравнение:

$2K^+ + SiO_3^{2-} + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow + 2K^+ + SO_4^{2-}$

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

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

Ответ: Продукты реакции — кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) и сульфат калия ($K_2SO_4$). Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + SiO_3^{2-} \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow$.

д) $SiO_2 + K_2CO_3 \rightarrow$

Данная реакция в водном растворе при обычных условиях не протекает, так как диоксид кремния ($SiO_2$) химически инертен и не реагирует с раствором карбоната калия. Реакция возможна только при высоких температурах (сплавлении) реагентов, где менее летучий оксид ($SiO_2$) вытесняет более летучий ($CO_2$) из соли.

Уравнение реакции при сплавлении:

$SiO_2 + K_2CO_3 \xrightarrow{t} K_2SiO_3 + CO_2 \uparrow$

Поскольку реакция протекает не в растворе, составление ионных уравнений для нее некорректно.

Ответ: В водном растворе реакция не идет. При сплавлении продуктами являются силикат калия ($K_2SiO_3$) и диоксид углерода ($CO_2$).

е) $CaCl_2 + K_2SiO_3 \rightarrow$

Это реакция ионного обмена между двумя растворимыми солями: хлоридом кальция ($CaCl_2$) и силикатом калия ($K_2SiO_3$). В результате реакции образуется нерастворимый осадок силиката кальция ($CaSiO_3$) и растворимый хлорид калия ($KCl$).

Молекулярное уравнение:

$CaCl_2 + K_2SiO_3 \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2KCl$

Полное ионное уравнение:

$Ca^{2+} + 2Cl^- + 2K^+ + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2K^+ + 2Cl^-$

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

$Ca^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow$

Ответ: Продукты реакции — силикат кальция ($CaSiO_3$) и хлорид калия ($KCl$). Сокращенное ионное уравнение: $Ca^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CaSiO_3 \downarrow$.