Занятие 34. Реакции обмена в водных растворах электролитов

& Вопросы для самостоятельной подготовки.

1. Какие химические реакции идут до конца? Признаки необратимости реакции.

2. Какие реакции называются ионными? Приведите примеры необратимых ионных реакций.

3. Правила записи ионных уравнений.

Типовые упражнения с решениями

Задача № 1

Между какими из указанных веществ реакции протекают до конца, какие реакции являются обратимыми, какие – в растворе не протекают? Почему?

1) NH₄OH + HNO₃ ; 2) Na₂S + H₂SO₄  ; 3) AlCl₃ + AgNO₃  ;

4) CH₃COOH + KOH  ; 5) NaCl + H₂SO₄  .

Решение:

Составим для указанных веществ молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций:

1. NH₄OH + HNO₃ ((;(( NH₄NO₃ + H₂O

NH₄OH + H⁺ ((;(( NH+ H₂O

2. Na₂S + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂S 

S^2– + 2H⁺ = H₂S 

3. AlCl₃ + 3AgNO₃ = Al(NO₃)₃ + 3AgCl 

Ag⁺ + Cl^– = AgCl 

4. CH₃COOH + KOH  CH₃COOK + H₂O

CH₃COOH + OH^–  CH₃COO^– + H₂O

5. 2NaCl + H₂SO₄  2HCl + Na₂SO₄

2Na⁺ + 2Cl^– + 2H⁺ + SO^-  2H⁺ + 2Cl^– + 2Na⁺ + SO

Реакции 2 и 3 являются необратимыми, так как в результате реакций один из продуктов уходит из сферы реакции: в виде газа – Н₂S и в виде осадка – AgCl. Реакции 1 и 4 являются обратимыми, так как среди исходных веществ и продуктов реакции имеются слабые электролиты. Реакция 5 в водном растворе не протекает, так как исходные вещества являются сильными электролитами, которые при взаимодействии не образуют малорастворимые или малодиссоциирующие вещества. При смешивании этих веществ в растворе находится смесь ионов.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. Напишите молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения следующих реакций: а) FeCl₃ + KOH ; б) СuSO₄ + ВаCl₂ ; в) AgNO₃ + NaCl ; г) Na₂CO₃ + HCl ; д) СаСО₃ + HCl ; е) СаО + НNO₃ ; ж) AlCl₃ + 3NaOH ; з) Al(OH)₃ + H₂SO₄ ; и) Zn(OH)₂ + NaOH .

2. Закончите уравнения реакций и укажите, какие из них: а) практически идут до конца; б) обратимы; в) не идут совсем:

AgNO₃ + FeCl₃ ; NH₄OH + HCl ; HNO₃ + NaOH ; KNO₃ + NaCl ; KCl + H₂S  ; K₂S + HCl  ; ZnCl₂ + NaOH_(изб.) ; AlCl₃+NaOH_(изб.)  .

3. Какие ионы (попарно) будут связываться в малодиссоциирующие вещества в растворе, содержащем ионы: Н⁺, Ва²⁺, ОН^–, Сu²⁺, SO, К⁺, Сl^–, Мg²⁺? Запишите уравнения реакций.

4. Могут ли в растворе одновременно находится следующие пары веществ: NaOH и Р₂О₅; Ва(ОН)₂ и SO₂; КОН и NaOH; КОН и Zn(ОН)₂; NaHSO₄ и ВаСl₂; НСl и Al(NO₃)₃? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций.

5. К раствору смеси двух солей добавили избыток соляной кислоты. После окончания реакции в растворе кроме ионов Н⁺ и Сl^– оказались только ионы Na⁺. Какие соли могли находится в исходном растворе? Напишите уравнения реакций.

6. Даны следующие вещества: сульфат железа(II), сульфид железа(II), аммиак, нитрат меди(II), хлороводород, оксид кремния(IV), серная кислота, едкий натр. Напишите не менее трех обменных реакций, протекающих попарно между предложенными веществами.

7. Запишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме на основании сокращенных ионных уравнений:

а) Са²⁺ + СО СаСО₃; б) Сu²⁺ + S^2– = CuS; в) Н⁺ + ОН^– = Н₂О;

г) 2Н⁺ + SO= Н₂О + SO₂; д) Mg(OH)₂ + 2H⁺ = Mg²⁺ + 2H₂O;

е) Fe³⁺ + 3OH^– = Fe(OH)₃.

Дополнительные задания

1. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты, укажите признаки необратимости реакций, составьте краткие ионные уравнения:

Н₂S+KOH  ; CaCO₃+HCl  ; NH₄NO₃+KOH  ; H₃PO₄+NaOH  ; FeCl₃+NaOH  ; H₃PO₄+CaCl₂  ; Ba(NO₃)₂+Al₂(SO₄)₃  .

3. Между растворами каких из перечисленных ниже веществ возможно протекание необратимых реакций: а) соляная кислота; б) карбонат натрия; в) нитрат серебра; г) сульфат калия? Составьте уравнения возможных реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде.

4. Могут ли сосуществовать в растворе следующие пары веществ: а) КОН и Р₂О₃; б) Ва(ОН)₂ и СО₂; в) Аl(NO₃)₃ и HCl; г) КОН и NaOH; д) FeSO₄ и Ba(NO₃)₂; е) Cr(OH)₃ и КОН; ж) CuCl₂ и AgNO₃? Ответ поясните, записав молекулярные и ионные уравнения реакций.

5. К 120 мл 15%-ного раствора гидроксида аммония (пл. 0,94 г/мл) прилили 120 мл 28%-ного раствора азотной кислоты (пл. 1,15 г/мл). Как окрасится лакмус в полученном растворе? (Ответ: красный)

6. Напишите полные и сокращенные ионные уравнения следующих реакций:

H₂S + NaOH ; Al(OH)₃ + HCl ;

Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ ; СH₃COOH+ КOH .

7. Какие реакции не идут в растворах?

NaCl+КОН; NaCl + AgNO₃ ;

Al(NO₃)₃ + HCl ; Al(NO₃)₃ + КOH.

8. К раствору, содержащему смесь сульфита калия и хлорида натрия, сначала добавили избыток соляной кислоты, а затем нитрата серебра. Какие ионы остались в растворе? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

9. К раствору хлорида алюминия прилили: а) избыток; б) стехиометрическое количество щелочи (Al + 3NaOH). В каком случае образовался осадок гидроксида алюминия? Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций.