Сложные реакции ионного обмена в егэ - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Сложные задания ЕГЭ на реакции ионного обмена. Формат 2018 года.

Задания 31. Диссоциация электролитов. Реакции ионного обмена.

Задание №1

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

KHCO₃ + KOH = K₂CO₃ + H₂O

K⁺ + HCO₃^— + K⁺ + OH^— = 2K⁺ + CO₃^2- + H₂O

HCO₃^— + OH^— = H₂O + CO₃^2-

Комментарий: формулы слабых кислот, а также формулы водородсодержащих кислотных остатков слабых кислот в ионных уравнениях записываются целиком.

Задание №2

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

гидрокарбонат натрия, алюминат натрия, бромид калия, углекислый газ, концентрированная серная кислота.

Решение

Вариант ответа:

2NaHCO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

2Na⁺ + 2HCO₃^— + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + 2H₂O + 2CO₂

HCO₃^— + H⁺ = H₂O + CO₂

Задание №3

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

азот, хлороводород, оксид фосфора (V), диоксид марганца, ацетат калия.

Решение

Вариант ответа:

CH₃COOK + HCl = CH₃COOH + KCl

CH₃COO^— + K⁺ + H⁺ + Cl^— = CH₃COOH + K⁺ + Cl^—

CH₃COO^— + H⁺ = CH₃COOH

Задание №4

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

серная кислота, оксид серы (VI), гидроксид натрия, бром, силикат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Первый вариант ответа:

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃↓

2Na⁺ + SiO₃^2- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + H₂SiO₃↓

SiO₃^2- + 2H⁺ = H₂SiO₃↓

Комментарий: формулы нерастворимых веществ в ионных уравнениях реакций записывают целиком.

Второй вариант ответа:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O

2Na⁺ + 2OH^— + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + H₂O

OH^— + H⁺ = H₂O

Комментарий: формулы нерастворимых веществ в ионных уравнениях реакций записывают целиком.

Задание №5

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

углекислый газ, сульфат натрия, бром, бромоводород, сульфит калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

2HBr + K₂SO₃ = 2KBr + H₂O + SO₂↑

2H⁺ + 2Br^— + 2K⁺ + SO₃^2- = 2K⁺ + 2Br^— + H₂O + SO₂

2H⁺ + SO₃^2- = SO₂ + H₂O

[adsp-pro-3]

Задание №6

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

гидрокарбонат кальция, углерод, сульфид меди, азотная кислота, тетрагидроксоалюминат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

2HNO₃ + Ca(HCO₃)₂ = Ca(NO₃)₂ + 2CO₂ + 2H₂O

2H⁺ + 2NO₃^— + Ca²⁺ + 2HCO₃^— = Ca²⁺ + 2NO₃^—+ 2CO₂ + 2H₂O

H⁺ + HCO₃^— = CO₂ + H₂O

Задание №7

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

пероксид водорода, фосфат лития, гидрокарбонат калия, гидроксид хрома (III), гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Первый вариант ответа:

KOH + KHCO₃ = K₂CO₃ + H₂O

K⁺ + OH^— + K⁺ + HCO₃^— = 2K⁺ + CO₃^2- + H₂O

OH^— + HCO₃^— = CO₃^2- + H₂O

Задание №8

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

карбонат натрия, иодоводородная кислота, оксид серы (IV), гидроксид железа (III), хлорид алюминия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

2HI + Na₂CO₃ = 2NaI + H₂O + CO₂

2H⁺ + 2I^— + 2Na⁺ + CO₃^2- = 2Na⁺ + 2I^— + H₂O + CO₂

2H⁺ + CO₃^2- = H₂O + CO₂.

Задание №9

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

сульфид железа (II), гидроксид натрия, гидроксид алюминия, нитрит натрия, хлорид аммония. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

NaOH + NH₄Cl = NaCl + NH₃ + H₂O

Na⁺ + OH^— + NH₄⁺ + Cl^— = Na⁺ + Cl^— + NH₃ + H₂O

OH^— + NH₄⁺ = NH₃ + H₂O.

Задание №10

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

иодид натрия, ацетат бария, уксусная кислота, серная кислота, угарный газ. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

H₂SO₄ + (CH₃COO)₂Ba = BaSO₄↓ + 2CH₃COOH

2H⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2CH₃COO^— = BaSO₄↓ + 2CH₃COOH

Так как в левой и правой частях полного ионного уравнения не обнаруживаются одинаковые ионы, сокращенное ионное уравнение будет совпадать с полным ионным.

[adsp-pro-3]

Задание №11

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

оксид железа (II), хлорид бария, гидроксид натрия, оксид кремния (IV), концентрированная азотная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

H⁺ + NO₃^— + Na⁺ + OH^— = Na⁺ + NO₃^— + H₂O

H⁺ + OH^— = H₂O.

Задание №12

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

гидроксид натрия, дихромат калия, хлорид бария, диоксид кремния, соляная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

H⁺ + Cl^— + Na⁺ + OH^— = Na⁺ + Cl^— + H₂O

H⁺ + OH^— = H₂O.

Задание №13

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

дихромат калия, сульфат меди, серная кислота, бромид калия, гидроксид алюминия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

3H₂SO₄ + 2Al(OH)₃ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

6H⁺ + 3SO₄^2- + 2Al(OH)₃ = 2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 6H₂O

3H⁺ + Al(OH)₃ = Al³⁺ + 3H₂O.

Задание №14

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

азотная кислота, гидроксид калия, бром, гидроксид хрома (III), серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

Первый вариант ответа:

HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O

H⁺ + NO₃^— + K⁺ + OH^— = K⁺ + NO₃^— + H₂O

H⁺ + OH^— = H₂O

Второй вариант ответа:

2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O

2K⁺ + 2OH^— + 2H⁺ + SO₄^2- = 2K⁺ + SO₄^2- + 2H₂O

OH^— + H⁺ = H₂O

Третий вариант ответа:

Cr(OH)₃ + 3HNO₃ = Cr(NO₃)₃+ 3H₂O

Cr(OH)₃ + 3H⁺ + 3NO₃^— = Cr³⁺ + 3NO₃^— + 3H₂O

Cr(OH)₃ + 3H⁺ = Cr³⁺ + 3H₂O.

Задание №15

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

карбонат бария, оксид меди (I), концентрированная серная кислота, гидрокарбонат натрия, дихромат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Первый вариант ответа:

H₂SO₄ + BaCO₃ = BaSO₄ + H₂O + CO₂

2H⁺ + SO₄^2- + BaCO₃ = BaSO₄ + H₂O + CO₂

Второй вариант ответа:

2NaHCO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

2Na⁺ + 2HCO₃^— + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + 2H₂O + 2CO₂

HCO₃^— + H⁺ = H₂O + CO₂.

[adsp-pro-3]

Задание №16

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

нитрат калия, углекислый газ, алюминий, гидрофосфат калия, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

KOH + K₂HPO₄ = K₃PO₄ + H₂O

K⁺ + OH^— + 2K⁺ + HPO₄^2- = 3K⁺ + PO₄^3- + H₂O

OH^— + HPO₄^2- = PO₄^3- + H₂O.

Задание №17

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

оксид фосфора (III), азотная кислота, оксид железа (III), оксид серы (IV), карбонат кальция. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

2HNO₃ + CaCO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

2H⁺ + 2NO₃^— + CaCO₃ = Ca²⁺ + 2NO₃^— + H₂O + CO₂

2H⁺ + CaCO₃ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂.

Задание №18

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

гидроксид алюминия, сульфат меди (II), нитрат железа (II), концентрированная азотная кислота, гидроксид калия

Решение

Первый вариант ответа:

3HNO₃ + Al(OH)₃ = Al(NO₃)₃ + 3H₂O

3H⁺ + 3NO₃^— + Al(OH)₃ = Al³⁺ + 3NO₃^— + 3H₂O

3H⁺ + Al(OH)₃ = Al³⁺ + 3H₂O

Второй вариант ответа:

Fe(NO₃)₂ + 2KOH = Fe(OH)₂ + 2KNO₃

Fe²⁺ + 2NO₃^— + 2K⁺ + 2OH^— = Fe(OH)₂ + 2K⁺ + 2NO₃^—

Fe²⁺ + 2OH^— = Fe(OH)₂

Третий вариант ответа:

CuSO₄ + 2KOH = Cu(OH)₂ + K₂SO₄

Cu²⁺ + SO₄^2- + 2K⁺ + 2OH^— = Cu(OH)₂ + 2K⁺ + SO₄^2-

Cu²⁺ + 2OH^— = Cu(OH)₂

Задание №19

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

сульфат бария, сульфид калия, сульфат натрия, ацетат бария, перманганат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

Na₂SO₄ + (CH₃COO)₂Ba = BaSO4 + 2CH₃COONa

2Na⁺ + SO₄^2- + 2CH₃COO^— + Ba²⁺ = BaSO₄ + 2CH₃COO^— + 2Na⁺

SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄.

Задание №20

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:

раствор серной кислоты, гидроксид меди (II), дихромат калия, диоксид кремния, сульфат железа (II). Допустимо использование водных растворов веществ.

Решение

Вариант ответа:

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 2H⁺ + SO₄^2- = Cu²⁺ + SO₄^2- + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 2H⁺ = Cu²⁺ + 2H₂O.

[adsp-pro-10]

Источник

Реакции ионного обмена – это реакции между сложными веществами в растворах, в результате которых реагирующие вещества обмениваются своими составными частями. Так как в этих реакциях происходит обмен ионами – они называются ионными.

Правило Бертолле: Реакции обмена в растворах электролитов протекают до конца (возможны) только тогда, когда в результате реакции образуется либо твердое малорастворимое вещество (осадок), либо газ, либо вода или любой другой слабый электролит.

Например, нитрат серебра взаимодействует с бромидом калия

AgNО₃ + КВr = АgВr↓ + КNО₃

Правила составления уравнений реакций ионного обмена

1. Записываем молекулярное уравнение реакции, не забывая расставить коэффициенты:

3KOH +FeCl₃ = Fe(OH)₃ + 3KCl

2. С помощью таблицы растворимости определяем растворимость каждого вещества. Подчеркнем вещества, которые мы не будем представлять в виде ионов.

р р н р

3KOH + FeCl₃= Fe(OH)₃+ 3KCl

3. Составляем полное ионное уравнение. Сильные электролиты записываем в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые вещества и газообразные вещества записываем в виде молекул.

3K⁺ + 3OH^— + Fe³⁺+ 3Cl^— = Fe(OH)₃ + 3K⁺+ 3Cl^—

4. Находим одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции в левой и правой частях уравнения реакции) и сокращаем их слева и справа.

3K⁺ + 3OH^— + Fe³⁺ + 3Cl^— = Fe(OH)₃ + 3K⁺+ 3Cl^—

5. Составляем итоговое сокращенное ионное уравнение (выписываем формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции).

Fe³⁺+ 3OH^— = Fe(OH)₃

На ионы мы не разбиваем:

Оксиды; осадки; газы; воду; слабые электролиты (кислоты и основания)
Анионы кислотных остатков кислых солей слабых кислот (НСО₃^—, Н₂РО₄^— и т.п.) и катионы основных солей слабых оснований Al(OH)²⁺
Комплексные катионы и анионы: [Al(OH)₄]^—

Например, взаимодействие сульфида цинка и серной кислоты

Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ. Сульфид цинка нерастворим.

н р р р

ZnS + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂S

Реакция протекает до конца, т.к. выделяется газ сероводород, который является слабым электролитом. Полное ионно-молекулярное уравнение:

ZnS + 2H⁺ + SO₄²^— = Zn²⁺ + SO₄²^— + H₂S

Сокращаем ионы, которые не изменились в процессе реакции – в данном случае это только сульфат-ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:

ZnS + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂S

Например, взаимодействие гидрокарбоната натрия и гидроксида натрия

Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ:

р р р

NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

Кислые анионы слабых кислот являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:

Na⁺ + НСО₃^— + Na⁺ + ОН^— = 2Na⁺ + CO₃^2- + H₂O

Сокращаем одинаковые ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:

НСО₃^—+ ОН^— = CO₃^2- + H₂O

Например, взаимодействие тетрагидроксоалюмината натрия и соляной кислоты

Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ:

р р р р

Na[Al(OH)₄] + 4HCl = NaCl + AlCl₃ + H₂O

Комплексные ионы являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:

Na⁺ + [Al(OH)₄]^— + 4H⁺ + 4Cl^— = Na⁺ + Cl^— + Al³⁺ + 3Cl^— + H₂O

Сокращаем одинаковые ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:

[Al(OH)₄]^— + 4H⁺ = Al³⁺ + 4H₂O

Источник

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Задания Д8 № 81

В пробирку с раствором соли Х добавили несколько капель раствора вещества Y. В результате реакции наблюдали выделение осадка.

Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.

1)   NaOH

2)   HCl

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по химии. Вариант 1.

Задания Д8 № 124

Реакция описывается сокращенным ионным уравнением

Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по химии. Вариант 2.

Задания Д8 № 210

Сокращенное ионное уравнение

соответствует взаимодействию

1)  сульфата меди (II) и гидроксида калия

2)  сульфида меди (II) и гидроксида натрия

3)  хлорида меди (II) и гидроксида магния

4)  нитрата меди (II) и гидроксида железа (II)

Задания Д8 № 253

Образование осадка происходит при взаимодействии

1)  гидроксида железа (III) и азотной кислоты

2)  карбоната калия и соляной кислоты

3)  хлорида цинка и нитрата серебра

4)  гидроксида бария и азотной кислоты

Задания Д8 № 296

Нерастворимая соль образуется при сливании водных растворов

1)  гидроксида натрия и хлорида цинка

2)  сульфата меди (II) и сульфида натрия

3)  азотной кислоты и гидроксида лития

4)  карбоната натрия и соляной кислоты

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник

Реакции ионного обмена

Автор статьи — профессиональный репетитор И. Давыдова (Юдина).

Реакции ионного обмена – наиболее знакомая для большинства людей тема из курса химии. H₂O, H₂SO₄, C₂H₅OH и то, что реакция идет, если выделяется газ, осадок или вода – вот «багаж знаний», которым обладает среднестатистический выпускник.
На самом деле все, конечно, несколько сложнее. Рассмотрим вопрос подробнее.
Реакции обмена – это процессы вида AB + CD → AD + CB, в которых участвуют оксиды и гидроксиды, обладающие кислотными или основными свойствами (амфотерные соединения могут выступать как в роли кислоты, так и в роди основания), а так же соли.
1) Взаимодействие основного или амфотерного (оксида или гидроксида) с кислотным называется реакцией нейтрализации. Но не каждая пара кислота + основание вступают в реакцию друг с другом.
а) Растворимые гидроксиды – щелочи и гидроксид аммония – взаимодействуют с любой кислотой и кислотным оксидом. Для нерастворимой кремниевой кислоты реакция возможна только при нагревании.
NaOH + HCl → NaCl + H₂O
LiOH + CH₃COOH → CH₃COOLi + H₂O
Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃↓ + H₂O .
Также щелочи взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидрокидами с образованием комплексных солей (в растворе) и смешанных оксидов, которые можно отнести и к классу солей (при сплавлении):
$NaOH_{TB}+ZnO_{TB}overset{t}{rightarrow}Na_{2}ZnO_{2}+H_{2}O uparrow$
$Sr(OH)_{2 TB}+2Cr(OH)_{3 TB}overset{t}{rightarrow}Na_{2}Sr(CrO_{2})_{2}+ 4H_{2}O uparrow$
$2KOH+ZnO+H_{2}O rightarrow K_{2}[ZnOH_{4}]$
$Ba(OH)_{2}+2Al(OH)_{3} rightarrow Ba[Al(OH)_{4}]_{2}$
$NaOH+Al(OH)_{3} rightarrow Na[Al(OH)_{4}]$

б) Нерастворимые основания и амфотерные гидроксиды не взаимодействуют со слабыми кислотами. Правило, действующее в большинстве случаев: реакция протекает, если предполагаемый продукт растворим. Исключение – взаимодействие с фосфорной кислотой, с ней реагируют даже оксиды и гидроксиды металлов, образующих нерастворимые ортофосфаты.

Mg(OH)₂ + 2HCL → MgCl₂ + 2H₂O
Ag₂ O+2CH₃COOH → 2CH₃COOAg+H₂O

CuO + H₂S реакция не идет, так как H₂S – слабая кислота и сульфид меди нерастворим.

2) Обменные процессы с участием солей:
а) Растворимые соли взаимодействуют с другими растворимыми солями и гидроксидами, если в результате образуется газ или осадок:

2Na₃PO₄+3CuSO₄ → 3Na₂SO₄+Cu₃(PO₄)₂↓
FeCl₃+3NaOH → 3NaCl+Fe(OH)₃↓

BaSO₄ + K₂CO₃ реакция не идет, так как реагент сульфат бария нерастворим
MnSO₄ + KNO₃ реакция не идет, так как не образуется ни газа, ни осадка, ни малодиссоциирующего вещества.

б) Соли взаимодействуют с кислотами, если в результате сильная кислота может вытеснить из соли слабую или нелетучая ‑ летучую:

CH₃COONa + HCl → NaCl+CH₃COOH
CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂↑
CaSO₄ + HCl реакция не идет, так как серная кислота – сильная и вытеснить ее из соли другой кислотой нельзя.

в) Соли многоосновных кислот взаимодейсвуют с той же кислотой с образованием кислых солей:

CaCO₃+ H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃ )₂

г) Растворимые кислые соли нейтрализуются щелочами:
KHCO₃ + KOH → K₂CO₃ + H₂O

Итого:
если вещество растворимо, оно легко вступает в реакцию обмена.
Если же нерастворимо, то оно вступает в обменный процесс только в агрессивной среде: сильная кислота или щелочь (только для амфотерных соединений).
Потренируйтесь:
Закончить уравнения реакций ионного обмена (внимание, идут не все реакции!)

MgCl₂ + AgNO₃ →

ZnSO₄ + Ba(NO₃)₂ →

K₂SO₃ + H₃PO₄ →

CaSO₄ + BaCl₂ →

NaOH + ZnCl₂ →

Li₂SO₄ + CuCl₂ →

NH₄NO₃ + KOH →

MgO+HCl →

Ba(OH)₂ + SO₃→

BaCl₂ + HCl →

NH₄Br + AgNO₃ →

Cu(NO₃)₂ + Rb₂S →

(NH₄)₂SO₄ + NaCl→

CaCO₃+ H₂O + CO₂ →

HCl + NaOH →

H₂SiO₃ + NaOH →

MnHPO₄ + NaOH →

Na₂SO₄ + H₂SO₄ →

Fe(NO₃)₂ + K₂S→

NaHCO₃ + NaOH →

KCl + ….. → KNO₃ + ……

ZnSO₄ + …… → ZnCl₂ + …..

Ba(NO₃)₂ + ….. → KNO₃ + …..

LiCl + ….. → NaCl + …..

HCl + ….. → CO₂ + H₂O + ….

Внимание! Идут не все реакции!

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Реакции ионного обмена» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена:
08.03.2023

Источник

31 августа 2022

В закладки

Обсудить

Жалоба

Методичка по реакциям ионного обмена

Реакциями ионного обмена называют химические реакции, которые протекают между ионами без изменения степеней окисления элементов и приводят к обмену составных частей реагентов.

met-rio.pdf

Источник: vk.com/makovand

Источник

Егэ ПО ХИМИИ ЗАДАНИЕ 30

пЛАН

Реакции ионного обмена

Что есть реакция ионного обмена? Определение Необходимое условие РИО. Правило Бертолле Особенности РИО. Суть необратимого процесса Правила (алгоритм) составления уравнений ионно-обменных реакций Примеры РИО с выделением газа и выпадением осадка Применение РИО
Что есть реакция ионного обмена? Определение
Необходимое условие РИО. Правило Бертолле
Особенности РИО. Суть необратимого процесса
Правила (алгоритм) составления уравнений ионно-обменных реакций
Примеры РИО с выделением газа и выпадением осадка
Применение РИО

Что есть реакция ионного обмена? Определение

Химическое взаимодействие ионов в электролитах называется реакцией ионного обмена (РИО).

Сущность РИО заключается в связывании ионов.

Напоминание. Электролиты – это водные растворы кислот, солей или оснований, в которых эти вещества распадаются (диссоциируют) на свободные заряженные ионы.

Необходимое условие РИО. Правило Бертолле

Главное условие необратимого протекания ионнообменной реакции между электролитами – образование осадка, газообразного вещества или малодиссоциирующего соединения (слабого электролита, в т.ч. воды).

Данное утверждение носит название правила Бертолле . Этот французский химик сформулировал его в 1803 г.

Следует помнить , что это правило справедливо при взаимодействии ненасыщенных растворов.

Особенности РИО. Суть необратимого процесса

В ходе ионообменной реакции не происходит перехода электронов и соответственно изменения степени окисления реагирующих частиц.

Ионообменный процесс может быть и обратимым, то есть реакция будет протекать в двух направлениях. Это происходит в случае, когда одно из исходных веществ — слабый электролит.

В соответствии с правилом Бертолле, например, азотная кислота реагирует с гидроокисью натрия. В результате образуются сильный электролит азотнокислого натрия и малодиссоциирующий электролит – вода.

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O (1)

HNO 3, NaOH, NaNO 3 — будучи сильными электролитами в растворе находятся в виде ионов. А вода, H 2 O как слабый электролит фактически не распадается на ионы.

Более реально состояние реагентов в растворе демонстрирует запись в виде заряженных ионов:

H + + NO 3 — + Na + + OH — = Na + + NO 3 — + H 2 O (2)

В уравнении (2) видно, что ионы NO 3 — и Na + находятся в растворе и до и после реакции, т.е. в ней не участвуют. После сокращения в обеих частях уравнения одинаковых ионов получается короткая запись:

H + + OH — = H 2 O (3)

Эти уравнения получили названия:

(3) — сокращенное ионное уравнение,

(2) – полное ионное уравнение,

(1) – молекулярное уравнение реакции.

Вывод : уравнение в ионной форме отражает сущность процесса, показывает за счёт чего возможно его протекание.

Знать : в обратимых РИО не бывает сокращенной ионной формы уравнения.

Правила (алгоритм) составления уравнений ионно-обменных реакций

В обычных химических уравнениях разложение молекул на ионы не учитывается. Чтобы отразить сущность взаимодействия электролитических растворов, пользуются ионными уравнениями, которые составляются по определённым правилам.

Для составления уравнения РИО следует проверить растворимость реагентов по таблице растворимости веществ.

2. Записать затем уравнение реакции в молекулярной форме и расставить коэффициенты. Не забывать , что в молекулах продуктов реакции сумма зарядов равняется нулю.

3. После этого оформить РИО в виде полного ионного уравнения с учётом результатов распада на ионы, как исходных, так и полученных веществ. Формулы растворимых соединений записать в виде ионов (в таблице растворимости они обозначены буквой «Р»). Молекулярные формулы применить для написания нерастворимых веществ. Иметь в виду: малорастворимые соединения («М») в левой части следует записывать в ионной форме, в правой – в молекулярной (считать их нерастворимыми). Для подсчёта суммарного коэффициента реакции произвести сложение всех коэффициентов в обеих частях уравнения.

4. Записать краткую форму ионного уравнения, сократив одинаковые ионы в левой и правой части. Коэффициенты сделать минимальными, суммы зарядов и слева, и справа должны быть одинаковыми. Аналогично п.3 сделать подсчёт суммарного коэффициента реакции.

Примеры РИО с выделением газа и выпадением осадка

Пример ионнообменной реакции с выделением углекислого газа и воды (реагенты соль и кислота):

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O — уравнение в молекулярной форме; 2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в полной ионно-молекулярной форме; CO 3 2- + 2H + = CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O — уравнение в молекулярной форме;
2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в полной ионно-молекулярной форме;
CO 3 2- + 2H + = CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.

Пример ионообменной реакции с образованием нерастворимого сернокислого свинца:

Pb(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 = PbSO 4 + 2KNO 3 – уравнение в молекулярной форме; Pb 2+ + 2NO 3 — + 2K + + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ + 2K + + 2NO 3 — — уравнение в полной ионно-молекулярной форме; Pb 2+ + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.
Pb(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 = PbSO 4 + 2KNO 3 – уравнение в молекулярной форме;
Pb 2+ + 2NO 3 — + 2K + + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ + 2K + + 2NO 3 — — уравнение в полной ионно-молекулярной форме;
Pb 2+ + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.

Применение РИО

Во многих отраслях индустрии, сельском хозяйстве, в решении проблем экологии используются реакции ионного обмена. Несколько примеров применения РИО.

Для обессоливания (деминерализации) воды с помощью катионитных и анионитных колонок. Катиониты поглощают ионы Ca 2+ , Mg 2+ , заменяя их на ионы H + . На анионите группа OH — заменяется анионами Cl — . В итоге получается почти дистиллированная вода.
Для опреснения воды в космических кораблях и морских судах.
Для обеспечения ионного обмена в почвах , что помогает улучшению их агротехнических свойств.
Для извлечения ценных примесей (уран, золото, серебро).
Для удаления ионов тяжелых металлов при очистке промышленных сточных вод.

В заключении интересный факт: домашние хозяйки, сами того не зная, используют правило Бертолле, когда применяют реакцию ионного обмена между столовым уксусом и пищевой содой. Выделяющийся при этом газ способствует «поднятию» теста.

Примечание важное для сдачи ЕГЭ по химии

Чтобы реакции ионного обмена протекали, необходимо, чтобы выполнялись не только условия: образование осадка, газа или воды, но и вещества –реагенты должны быть растворимыми.

Например:

CuS + Fe(NO 3 ) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3 ) 2

реакция не идет, потому что FeS – нерастворим, а так же нерастворимой солью является соль – реагент сульфид меди — (CuS).
реакция не идет, потому что FeS – нерастворим, а так же нерастворимой солью является соль – реагент сульфид меди — (CuS).

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

реакция протекает, так как карбонат кальция нерастворим и соли – реагенты являются растворимыми.
реакция протекает, так как карбонат кальция нерастворим и соли – реагенты являются растворимыми.

Cu(OH) 2 + Na 2 S – не протекает,

Чтобы соль с основанием реагировали, необходима растворимость их обоих. Cu(OH) 2 — нерастворим, хотя потенциальный продукт CuS был бы осадком. В одной системе 2-х осадков не бывает.
Чтобы соль с основанием реагировали, необходима растворимость их обоих.
Cu(OH) 2 — нерастворим, хотя потенциальный продукт CuS был бы осадком. В одной системе 2-х осадков не бывает.

2NaOH + Cu(NO 3 ) 2 = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3

реакция протекает, так оба исходных вещества растворимы и дают осадок Cu(OH) 2 : Это требование не распространяется на растворимость исходных веществ дальше реакций соль1+ соль2 и соль + основание. Все растворимые кислоты реагируют со всеми карбонатами, в том числе нерастворимыми.
реакция протекает, так оба исходных вещества растворимы и дают осадок Cu(OH) 2 :
Это требование не распространяется на растворимость исходных веществ дальше реакций соль1+ соль2 и соль + основание.
Все растворимые кислоты реагируют со всеми карбонатами, в том числе нерастворимыми.

Вывод:

Соль1+ соль2 — реакция идет если исходные соли растворимы, а в продуктах есть осадок

Соль + гидроксид металла – реакция идет, если в исходные вещества растворимы и в продуктах есть садок или гидроксид аммония.

Задания для подготовки к егэ

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Задания для подготовки к егэ

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена, не приводящая к выделению газа. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: серная кислота, сероводород, карбонат натрия, вода, марганцовая кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Домашняя работа

Вариант № 5511399

Ссылка — https:// chem-ege.sdamgia.ru/test?id=5511399

Источник