Хімія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА
Приклади розв’язування типових задач
Задача 1. Складіть молекулярне рівняння, що відповідає такому скороченому йонно-молекулярному рівнянню:
Cu2+ + S2- = CuS↓
Розв’язання
Йонно-молекулярне рівняння реакції показує, що унаслідок реакції відбулось зв’язування йонів Купруму Сu2+ і сульфід-іонів S2- в нерозчинну сполуку купрум(ІІ) сульфід CuS, тобто фактично реакція відбулась між йонами Cu2+ і S2-. Для того щоб запропонувати молекулярне рівняння, треба визначитись, між представниками яких класів неорганічних речовин відбулась реакція. Можливі такі варіанти: 1) основа і кислота, 2) сіль і кислота, 3) дві солі.
Від першого варіанта відмовимося зразу, оскільки купрум(ІІ) гідроксид є нерозчинною основою і не дисоціює з утворенням йона Сu2+. Другий варіант так само неприйнятний, оскільки гідроген сульфід H2S погано розчиняється у воді й сульфідна кислота виявляє низький ступінь дисоціації (К = 6,9 · 10-7 моль/л). Відповідно в розчині міститься незначна кількість сульфід-іонів, отже, така реакція не відбудеться. Зупинимось на обмінній реакції між двома солями. Оскільки такі реакції відбуваються між двома розчинними у воді солями, то використаємо таблицю розчинності кислот, солей та основ у воді (див. Додатки). Можливо використати такі розчинні солі Сu2+: хлорид — СuСl2, бромід — СuВr2, сульфат — CuSO4 або нітрат — Cu(NO3)2. Серед сульфідів розчинними у воді є: калій сульфід — K2S, натрій сульфід — Na2S, амоній сульфід — (NH4)2S, літій сульфід — Li2S. Запишемо молекулярне рівняння:
Cu(NO3)2 + K2S = CuS↓ + 2KNO3
А тепер запишемо йонно-молекулярні рівняння:
Cu2+ + 2NO-3 + 2К+ + S2- = CuS↓ + 2К+ + 2NO-3
Cu2+ + S2- = CuS↓
Одержаний результат засвідчує правильність добору солей і написання молекулярного рівняння.
Задача 2. Укажіть пару формул речовин, які потрібно використати, щоб реакція відбулась відповідно до йонно-молекулярного рівняння:
Zn2+ + 2OН- = Zn(OH)2↓
- A Zn і Н2О
- Б ZnO і Н2О
- В Zn3(PO4)2 і KOH
- Г Zn(NO3)2і NaOH
Розв’язання
Наведене йонно-молекулярне рівняння показує, що сутність реакції зводиться до зв’язування йонів Zn2+ і ОН-. Йони Zn2+ у розчині можуть утворитися лише завдяки дисоціації солей Цинку, які розчинні у воді. Оскільки Zn3(PO4)2 у воді не розчиняється, годиться лише варіант Г (Zn(NO3)2). А йони ОН- утворюються унаслідок дисоціації лугів (NaOH):
Zn(NO3)2 + 2NaOH = 2NaNO3 + Zn(OH)2↓
Zn2+ + 2NO-3 + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + 2NO-3 + Zn(OH)2↓
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓
Задача 3. Укажіть йони, які можуть одночасно міститись у розчині:
- А Ва2+ і SO2-4
- Б Ag+ і Сl-
- В Na+ і SO2-4
- Г Ag+ і S2-
Розв’язання
Йони Na+ і SO2-4 можуть міститись у розчині одночасно, як завгодно довго, тому що вони не зв’язуються в осад, газ чи малодисоційовану речовину, на відміну від інших пар йонів:
Ba2+ + SO2-4 = BaSO↓
Ag+ + Сl- = AgCl↓
2Ag+ + S2- = Ag2S↓
Правильною є відповідь В.
Задача 4. Укажіть йони, які не можуть одночасно міститись у розчині:
- A NH+4 і SO2-4
- Б NH+4 і Сl-
- В Mg2+ і РО3-4
- Г К+ і РО3-4
Розв’язання
Йони, які, взаємодіючи, утворюють газ, осад чи малодисоційовану речовину, не можуть одночасно міститись у розчині. Іони Mg2+ і РО3-4 зв’язуються в нерозчинну у воді сіль:
3Mg2+ + 2PO3-4 = Мg3(РО4)2↓
Правильною буде відповідь В.
Задача 5. Укажіть масу хлорид-іонів у розчині алюміній хлориду із вмістом солі 4 моль/л. Вважати, що сіль зазнає повної дисоціації.
Розв’язання
1. Напишемо рівняння дисоціації солі:
АlСl3 ⇄ Аl3+ + 3Сl-
З рівняння видно, що унаслідок дисоціації 1 моль солі утворюється 3 моль хлорид-іонів. Відповідно унаслідок дисоціації 4 моль АlСl3 утворюється 12 моль йонів хлору (Сl-). Для обчислення маси йонів скористаємося формулою:
2. З формули обчислюємо масу йонів. М(Сl-) = 35,5 г/моль:
m(Сl-) = n(Сl-) х М(Сl-) = 12 х 35,5 = 426 (г)
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України