Выберите пары веществ, между которыми в растворе протекает реакция ионного обмена 1. Гидроксид меди...

Реакция ионного обмена будет происходить между следующими парами веществ:

1. Гидроксид меди (II) и азотная кислота (образуется нитрат меди и вода).
2. Нитрат серебра и соляная кислота (образуется хлорид серебра и нитрат водорода).
3. Карбонат калия и серная кислота (образуется сульфат калия, углекислый газ и вода).
4. Сульфид натрия и соляная кислота (образуется сульфид водорода и натрий хлорид).

Пары 2 и 3 не дают реакции ионного обмена.

Для того чтобы определить, между какими парами веществ в растворе протекают реакции ионного обмена, необходимо учитывать несколько важных условий:

1. Растворимость веществ: Реакция ионного обмена протекает, если в результате взаимодействия образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода).

2. Состав реагентов: Важно учитывать, какие ионы образуются при диссоциации веществ в растворе.

Теперь проанализируем каждую из предложенных пар:

1. Гидроксид меди (II) и азотная кислота

Гидроксид меди (II) ( \text{Cu(OH)}_2 ) нерастворим в воде, но при взаимодействии с кислотой, такой как азотная кислота ( \text{HNO}_3 ), он растворяется с образованием нитрата меди ( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ) и воды:

[ \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{H}_2\text{O}. ]

Это типичная реакция нейтрализации между основанием (гидроксидом) и кислотой. Реакция протекает.
Ответ: Да, реакция идет.

2. Хлорид калия и азотная кислота

Хлорид калия (( \text{KCl} )) и азотная кислота (( \text{HNO}_3 )) — оба растворимы в воде и диссоциируют на ионы:

[ \text{KCl} \rightarrow \text{K}^+ + \text{Cl}^-, ] [ \text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}^+ + \text{NO}_3^-. ]

При смешивании данных веществ обмена ионов, приводящего к образованию осадка, газа или слабого электролита, не происходит. Все ионы остаются в растворе, и химическая реакция не идет.

Ответ: Нет, реакции не будет.

3. Нитрат натрия и серная кислота

Нитрат натрия (( \text{NaNO}_3 )) и серная кислота (( \text{H}_2\text{SO}_4 )) также оба растворимы в воде и диссоциируют:

[ \text{NaNO}_3 \rightarrow \text{Na}^+ + \text{NO}_3^-, ] [ \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-}. ]

Как и в предыдущем случае, обмена ионов, приводящего к осадку, газу или слабому электролиту, не будет. Все ионы остаются в растворе.

Ответ: Нет, реакции не будет.

4. Нитрат серебра и соляная кислота

Нитрат серебра (( \text{AgNO}_3 )) и соляная кислота (( \text{HCl} )) растворимы в воде и диссоциируют:

[ \text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Ag}^+ + \text{NO}_3^-, ] [ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-. ]

При смешивании ионов ( \text{Ag}^+ ) и ( \text{Cl}^- ) образуется осадок хлорида серебра (( \text{AgCl} )):

[ \text{Ag}^+ + \text{Cl}^- \rightarrow \text{AgCl} \downarrow. ]

Реакция идет, так как образуется осадок ( \text{AgCl} ).

Ответ: Да, реакция идет.

5. Карбонат калия и серная кислота

Карбонат калия (( \text{K}_2\text{CO}_3 )) и серная кислота (( \text{H}_2\text{SO}_4 )) растворимы и диссоциируют:

[ \text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-}, ] [ \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-}. ]

Ионы ( \text{H}^+ ) и ( \text{CO}_3^{2-} ) взаимодействуют с образованием угольной кислоты (( \text{H}_2\text{CO}_3 )), которая разлагается на воду и углекислый газ:

[ \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow. ]

Реакция идет с выделением газа ( \text{CO}_2 ).

Ответ: Да, реакция идет.

6. Сульфид натрия и соляная кислота

Сульфид натрия (( \text{Na}_2\text{S} )) и соляная кислота (( \text{HCl} )) растворимы и диссоциируют:

[ \text{Na}_2\text{S} \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{S}^{2-}, ] [ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-. ]

Ионы ( \text{H}^+ ) и ( \text{S}^{2-} ) взаимодействуют с образованием сероводорода (( \text{H}_2\text{S} )), который выделяется в виде газа:

[ \text{S}^{2-} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{S} \uparrow. ]

Реакция идет с выделением газа ( \text{H}_2\text{S} ).

Ответ: Да, реакция идет.

Итог:

Реакции ионного обмена протекают в следующих парах:

1. Гидроксид меди (II) и азотная кислота;
2. Нитрат серебра и соляная кислота;
3. Карбонат калия и серная кислота;
4. Сульфид натрия и соляная кислота.

Реакции ионного обмена происходят, когда два электролита в растворе обмениваются своими ионами, образуя новые вещества. Обычно это включает в себя образование малорастворимого соединения или газа, который уходит из раствора. Рассмотрим предложенные пары веществ:

1. Гидроксид меди (II) и азотная кислота: [ \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ] В этом случае происходит реакция между гидроксидом меди (II) и азотной кислотой, в результате которой образуется нитрат меди (II) и вода. Это реакция не является ионным обменом в классическом понимании, так как происходит замещение гидроксид-ионов на нитрат-ион, но можно считать, что она включает обмен ионов.

2. Хлорид калия и азотная кислота: [ \text{KCl} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{KNO}_3 + \text{HCl} ] Здесь происходит реакция обмена ионов, в результате которой образуются нитрат калия и хлороводород. Это типичная реакция ионного обмена.

3. Нитрат натрия и серная кислота: [ \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{HNO}_3 ] В этой реакции происходит обмен ионами между нитратом натрия и серной кислотой, в результате чего образуются сульфат натрия и азотная кислота. Это также пример реакции ионного обмена.

4. Нитрат серебра и соляная кислота: [ \text{AgNO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{AgCl} \downarrow + \text{HNO}_3 ] В данной реакции из-за низкой растворимости хлорида серебра происходит обмен ионов, и образуется осадок. Это также реакция ионного обмена.

5. Карбонат калия и серная кислота: [ \text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ] Здесь происходит обмен ионов, и образуются сульфат калия, вода и углекислый газ. Это также является реакцией ионного обмена.

6. Сульфид натрия и соляная кислота: [ \text{Na}_2\text{S} + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{S} \uparrow ] В этой реакции сульфид натрия реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида натрия и сероводорода. Это также пример реакции ионного обмена.

Итог: Из предложенных пар веществ реакции ионного обмена происходят между:

• Хлоридом калия и азотной кислотой
• Нитратом натрия и серной кислотой
• Нитратом серебра и соляной кислотой
• Карбонатом калия и серной кислотой
• Сульфидом натрия и соляной кислотой

Гидроксид меди (II) с азотной кислотой не является классической реакцией ионного обмена, хотя и происходит обмен ионами.