ГДЗ до підручника «Хімія» О.В. Григоровича. 9 клас

§ 12. Реакції обміну між розчинами електролітів. Йонно-молекулярні рівняння хімічних реакцій

Лабораторні досліди № 4-6 (с. 74)

Обладнання: штатив із пробірками, піпетка, шпатель.

Реактиви: розчини кальцій хлориду СаСl2, кальцій нітрату Ca(NO3)2, натрій карбонату Na2CO3, натрій хлориду NaCl, калій нітрату KNO3, NaOH, фенолфталеїну, хлоридної кислоти НСl, порошок кальцій карбонату СаСО3.

Реакції обміну між електролітами у водних розчинах, що супроводжуються випаданням осаду

1. В обох пробірках утворюється білий осад кальцій карбонату.

Рівняння реакцій:

СаСl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl

Са2+ + 2Сl- + 2Na+ + СО32- → CaCO3↓ + 2Na+ + 2Сl-

Са2+ + СО32- → СаСО3

Ca(NO3)2 + Na2CO3 → СаСО3↓ + 2NaNO3

Ca2+ + 2NO3- + 2Na+ + CO32- → СаСО3↓ + 2Na+ + 2NO3-

Ca2+ + CO32- → CaCO3

Виходячи зі скороченого йонного рівняння можна стверджувати, що в обох випадках відбувається та сама реакція.

2. Зміни не відбуваються. Реакція є неможливою, оскільки серед її продуктів немає газуватих речовин, осадів або малодисоційованої сполуки - води.

Рівняння реакції:

NaCl + KNO3 = NaNO3 + КСl

Na+ + Cl- + K+ + NO3- = Na+ + NO3- + К++ Сl-

B розчині одночасно існують чотири види йонів: Na+, Сl-, К+ та NO3.

Реакції обміну між електролітами у водних розчинах, що супроводжуються виділенням газу

В обох пробірках відбувається утворення бульбашок газу (внаслідок розкладу одного з продуктів реакції - вугільної кислоти). А другій пробірці - також поступове розчинення кальцій карбонату. Рівняння реакцій:

Na2CO3 + 2НСl → 2NaCl + Н2O + СО2

2Na+ + СО32- + 2Н+ + 2Сl- → 2Na+ + 2Сl- + Н2O + CO2

CO32- + 2Н+ → Н2O + СО2

СаСО3 + 2НСl → СаСl2 + Н2O + СО2

СаСО3 є малорозчинною речовиною, дисоціює лише незначна її частина. Отже, йонно-молекулярне рівняння реакції матиме вигляд:

СаСО3 + + + 2Сl- → Са2+ + 2Сl- + Н2О + СО2

СаСО3 + 2Н+→ Са2+ + Н2O + СО2

За наведеними рівняннями реакцій можна стверджувати, що у двох випадках відбуваються різні реакції.

Реакції обміну між електролітами у водних розчинах, що супроводжуються утворенням води

За додаванням фенолфталеїну до пробірки з розчином натрій гідроксидом, вміст пробірки забарвлюється у малиновий колір. За додаванням хлоридної кислоти відбувається реакція нейтралізації з утворенням солі - натрій хлориду — та води. Після того, як весь натрій гідроксид прореагує з кислотою, розчин знебарвиться (оскільки в кислому та нейтральному середовищі кислотно-лужний індикатор фенолфталеїн є безбарвним). Рівняння реакції:

NaOH + НСl → NaCl + Н2O

Na+ + ОН- + Н+ + Cl- → Na+ + Сl- + Н2O

OH- + Н+ → Н2O

Висновок: з погляду теорії електролітичної дисоціації, реакції обміну між електролітами відбуваються до кінця у випадках, коли в результаті реакції утворюється:

  • газувата речовина;
  • осад;
  • вода.

Контрольні запитання (с. 75)

146. Реакції йонного обміну в розчинах відбуваються, якщо в результаті реакції утворюються слабкий електроліт або неелектроліт. А саме:

а) у разі утворення газуватої речовини:

Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + Н2O + CO2

2Na+ + CO32- + 2H+ + 2NO3 → 2Na+ + 2NO3- + H2O + CO2

CO32- + 2Н+ → Н2O + СО2

б) у разі утворення осаду:

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl

Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3ОН- → Fe(OH)3↓ + 3Na+ + 3Cl-

Fe3+ + 3ОН- → Fe(OH)3

в) у разі утворення води:

NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O

Na+ + OH- + H+ + NO3- → Na+ + NO3- + H2O

OH- + H+ → H2O

147. Реакція взаємодії кислоти з основою, в результаті якої утворюються сіль та вода.

Завдання для засвоєння матеріалу (с. 75)

148. а) Ва(ОН)2 + 2НСl → ВаСl2 + 2Н2О

Ва2+ + 2OН- + 2Н+ + 2Сl- → Ва2+ + 2Сl- + 2Н2О;

ОН- + Н+ → Н2O;

б) K2S + H2SO4 → K2SO4 + H2S↑

2K+ + S2- + 2H+ + SO42- → 2K+ + SO42- + H2S↑

S2- + 2H+ → H2S↑;

в) BaCl2 + MgSO4 → BaSO4↓ + MgCl2

Ba2+ + 2Cl- + Mg2+ + SO42- → BaSO4↓ + Mg2+ + 2Cl-

Ba2+ + SO42- → BaSO4↓;

г) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl

Fe2+ + 2Cl- + 2Na+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ + 2Na+ + 2Cl-

Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓;

д) 2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2H2O

2H+ + 2NO3- + Ba2+ + 2OH- → Ba2+ + 2NO3- + 2H2O

H+ + OH- → H2O;

e) 3AgNO3 + K3PO4 → Ag3PO4↓ + 3KNO3

3Ag+ + 3NO3- + 3K+ + PO43- → Ag3PO4↓ + 3K+ + 3ΝO3-

3Ag+ + PO43- → Ag3PO4↓;

є) BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2

Ba2+ + CO32- + 2H- + 2Cl- → Ba2+ + 2Cl- + H2O + CO2

CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑;

ж) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O

2Fe3+ + 6OH- + 6H+ + 3SO42- → 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O

OH- + H+ → H2O;

з) Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑

2Na+ + S2- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Сl- + H2S↑

S2- + 2H+→ H2S↑;

і) Al(OH)3 + 3KCl → AlCl3 + 3KCl; реакція обміну до кінця не відбувається, в розчині існують чотири види йонів: Аl3+, ОН-, К+ та Сl-;

и) 3AgNO3 + АlСl3 → 3AgCl↓ + Al(NO3)3

3Ag+ + 3NO3- + Al3+ + 3Cl- → 3AgCl↓ + Al3+ + 3ΝO3-

Ag+ + Cl- → AgCl↓;

к) Na2SO3 + Pb(NO3)2 → 2NaNO3 + PbSO3

2Na+ + SO32- + Pb2+ + 2NO3- → 2Na+ + 2NO3- + PbSO3

SO32- + Pb2+ → PbSO3↓;

л) 3NaOH + FeCl3 → 3NaCl + Fe(OH)3

- 3Na+ + 3ОН- + Fe3+ + 3Cl- → 3Na+ + 3Cl- + Fe(OH)3

3ОН- + Fe3+ → Fe(OH)3↓;

м) CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ca2+ + CO32- + 2H+ + 2NO3- → Ca2+ + 2ΝΟ3- + H2O + CO2

CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑.

149. a) KOH + HNO3 → KNO3 + H2O

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

б) Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2

B) Ca(NO3)2 + K2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl

г) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl

Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3↓ + 3KNO3

д) Pb(NO3)2 + K2S → PbS↓ + 2KNO3

(CH3COO)2Pb + Na2S → PbS↓ + 2CH3COONa

e) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

Ba(NO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaNO3.

150. a) AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- → AgCl↓ + Na+ + NO3-

Ag+ + Cl- → AgCl↓

б) HNO3 + KOH → KNO3 + H2O

H+ + NO3- + K+ + OH- → K+ + NO3- + H2O

H+ + OH- → H2O

в) Н3РО4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3Н2О

+ + РО43- + 3Na+ + 3ОН- → 3Na++ РО43- + 3Н2О

Н+ + OH- → Н2О

г) H2SO4 + Zn(OH)2 → ZnSO4 + 2Н2О

+ + SO42- + Zn2+ + 2ОН- → Zn2++ SO42- + 2Н2О

Н+ + ОН- → Н2О

д) НСl + NaOH → NaCl + Н2О

Н+ + Cl- + Na+ + ОН- → Na+ + Cl- + Н2О

Н+ + OH- → Н2О

е) Ва3(РО4)2 + 3H2SO4 → 3BaSO4↓ + 2Н3РО4

3Ва2+ + 2РО43- + 6Н+ + 3SO42- → 3BaSO4↓ + 6Н+ + 2РО43-

Ва2+ + SO42- → BaSO4

151. Ця сіль - барій хлорид ВаСl2.

ВаСl2 + K2SO4 → BaSO4↓ + 2KCl

Ba2+ + 2Cl- + 2K+ + SO42- → BaSO4↓ + 2K+ + 2Cl-

Ba2+ + SO42- → BaSO4

ВаСl2 + 2AgNO3 → Ba(NO3)2 + 2AgCl↓

Ba2+ + 2Сl- + 2Ag+ + NO3- → Ba2+ + 2NO3- + 2AgCl↓

Сl- + Ag+ → AgCl↓

152. Натрій карбонат Na2CO3 та калій сульфіт K2SO3.

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

K2SO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + SO2

153. a) MgSO4 + K2CO3 = MgCO3↓ + K2SO4

Mg2+ + SO42- + 2K+ + CO32- = MgCO3↓ + 2K+ + SO42-

Mg2+ + СО32- = MgCO3

б) AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3

Ag+ + NO3- + H+ + Cl- → AgCl↓ + H+ + NO3-

Ag+ + Cl- → AgCl↓

в) FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑

FeS + 2H+ + Cl- = Fe2+ + 2Cl- + H2S↑

FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S↑

г) FeSO4 + Ba(OH)2 = Fe(OH)2↓ + BaSO4

Fe2+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ + BaSO4

154. KOH + HCL → KCl + H2O

K+ + OH- + H+ + Cl- → K+ + Cl- + H2O

OH- + H+ → H2O

2KOH + MgCl2 → 2KCl + Mg(OH)2

2K+ + 2OH- + Mg2+ + 2Cl- → 2K+ + 2Cl- + Mg(OH)2

2OH- + Mg2+ → Mg(OH)2

155. HCl + AgNO3 → HNO3 + AgCl↓

H+ + Cl- + Ag+ + NO3- → H+ + NO3- + AgCl↓

Cl- + Ag+ → AgCl↓

2HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2

CaCO3 є малорозчинною речовиною, лише незначна її частина дисоціює. Отже, йонно-молекулярне рівняння реакції матиме вигляд:

+ + 2Сl- + СаСО3 → Са2+ + 2Сl- + Н2О + СО2

+ + СаСО3 → Са2+ + Н2О + CO2

156. Складаємо рівняння реакції:

AgNO3 + НСl → AgCl↓ + HNO3

Сіль, що випадає у вигляді осаду - це арґентум хлорид. За рівнянням реакції співвідношення кількості речовини арґентум нітрату і арґептум хлориду становить 1 моль : 1 молю.

Обчислюємо масу арґентум нітрату у вихідному розчині:

m(AgNO3) = ω(AgNO3) • m(р-ну) = 0,0085 • 200 г =1,7 г

З’ясовуємо кількість речовини арґентум нітрату у 1,7 г:

Отже, арґентум хлориду під час реакції також утворюється 0,1 моль. Обчислюємо його масу:

m(AgCl) = v(AgCl) • M(AgCl) = 0,1 моль • 143,5 г/моль = 14,35 г

157. Спочатку калій сульфіт вступив у реакцію з хлоридною кислотою (натрій хорид з хлоридною кислотою не реагує). Під час реакції утворився газоподібний сульфур(ІV) оксид.

Рівняння реакції:

K2SO3 + 2НСl → 2КСl + SO2↑ + Н2О

Після реакції в розчині залишилися йони К+ та Сl-.

При додаванні до розчину арґентум нітрату, йони Арґентуму сполучаються з йонами Хлору і випадають у осад у вигляді нерозчинного арґентум хлориду. Рівняння реакції:

NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3

В розчині залишаються йони Na+та NO3-.

Відповідь: після реакцій в розчині залишаються йони К+, Na+ та NO3-.

158. Складаємо рівняння реакції:

2НСl + СаСО3 → СаСl2 + Н2О + СО2

За рівнянням реакції кількість речовини гідроген хлориду і кальцій хлориду співвідносяться як 2 : 1. Визначаємо масу кальцій хлориду в утвореному розчині:

m(СаСl2) = ω(СаСl2) • m(р-ну) = 0,00333 • 500 г = 1,665 г

Обчислюємо кількість речовини кальцій хлориду:

Отже, в реакцію вступило 2 • 0,015 = 0,03 моль гідроген хлориду. Розраховуємо його масу:

m(НСl) = v(НСl) • М(НСl) = 0,03 моль • 36,5 г/моль = 1,095 г

Підручники можна знайти тут (Укр. мова. 2017) і тут (Рос. мова. 2017).