ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінка 107

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 147–153 · 6 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 13. Реакції йонного обміну

Завдання 147

Аналіз терміна «нейтралізація

Проаналізуйте лексичний зміст терміна «реакція нейтралізації».

Розв’язання

Визначаємо склад слова: префікс «не-» (відсутність), корінь «траль» (зв'язок, стан), суфікс «-ізація» (процес).
Поєднуємо значення частин: процес, внаслідок якого зникають надлишкові властивості кислоти та основи, і система повертається до нейтрального стану (pH = 7).

Відповідь:

Реакція нейтралізації — це хімічний процес взаємодії кислоти з основою, внаслідок якого утворюються вода та сіль, і властивості реактивів (кислотність та лужність) «нейтралізуються» один одного.

Завдання 148

Складання рівнянь реакцій обміну

Запишіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння для схем:
а) $Ba(OH)_{2} + HCl \to$
б) $K_{2} S + H_{2} SO_{4} \to$
в) $BaCl_{2} + MgSO_{4} \to$
г) $FeCl_{2} + NaOH \to$
д) $HNO_{3} + Ba(OH)_{2} \to$
е) $AgNO_{3} + K_{3} PO_{4} \to$
ж) $Fe(OH)_{3} + H_{2} SO_{4} \to$
и) $Na_{2} S + HCl \to$
к) $AgNO_{3} + AlCl_{3} \to$
л) $Al(OH)_{3} + HCl \to$
м) $Na_{2} SO_{3} + Pb(NO_{3})_{2} \to$
н) $NaOH + FeCl_{3} \to$

Розв’язання

а) $Ba(OH)_{2} + 2 HCl \to BaCl_{2} + 2 H_{2} O$ ; повне: $Ba^{2 +} + 2 OH^{-} + 2 H^{+} + 2 Cl^{-} \to Ba^{2 +} + 2 Cl^{-} + 2 H_{2} O$ ; скорочене: $H^{+} + OH^{-} \to H_{2} O$ .
б) $K_{2} S + H_{2} SO_{4} \to K_{2} SO_{4} + H_{2} S ↑$ ; повне: $2 K^{+} + S^{2 -} + 2 H^{+} + SO_{4}^{2 -} \to 2 K^{+} + SO_{4}^{2 -} + H_{2} S ↑$ ; скорочене: $S^{2 -} + 2 H^{+} \to H_{2} S ↑$ .
в) Реакція не відбувається (утворення розчинних солей). Запис: $BaCl_{2} + MgSO_{4} \to$ реакції немає.
г) $FeCl_{2} + 2 NaOH \to Fe(OH)_{2} ↓ + 2 NaCl$ ; повне: $Fe^{2 +} + 2 Cl^{-} + 2 Na^{+} + 2 OH^{-} \to Fe(OH)_{2} ↓ + 2 Na^{+} + 2 Cl^{-}$ ; скорочене: $Fe^{2 +} + 2 OH^{-} \to Fe(OH)_{2} ↓$ .
д) $2 HNO_{3} + Ba(OH)_{2} \to Ba(NO_{3})_{2} + 2 H_{2} O$ ; повне: $2 H^{+} + 2 NO_{3}^{-} + Ba^{2 +} + 2 OH^{-} \to Ba^{2 +} + 2 NO_{3}^{-} + 2 H_{2} O$ ; скорочене: $H^{+} + OH^{-} \to H_{2} O$ .
е) $3 AgNO_{3} + K_{3} PO_{4} \to Ag_{3} PO_{4} ↓ + 3 KNO_{3}$ ; повне: $3 Ag^{+} + 3 NO_{3}^{-} + 3 K^{+} + PO_{4}^{3 -} \to Ag_{3} PO_{4} ↓ + 3 K^{+} + 3 NO_{3}^{-}$ ; скорочене: $3 Ag^{+} + PO_{4}^{3 -} \to Ag_{3} PO_{4} ↓$ .
ж) $2 Fe(OH)_{3} + 3 H_{2} SO_{4} \to Fe_{2} (SO_{4})_{3} + 6 H_{2} O$ ; повне: $2 Fe(OH)_{3} + 6 H^{+} + 3 SO_{4}^{2 -} \to 2 Fe^{3 +} + 3 SO_{4}^{2 -} + 6 H_{2} O$ ; скорочене: $Fe(OH)_{3} + 3 H^{+} \to Fe^{3 +} + 3 H_{2} O$ .
и) $Na_{2} S + 2 HCl \to 2 NaCl + H_{2} S ↑$ ; повне: $2 Na^{+} + S^{2 -} + 2 H^{+} + 2 Cl^{-} \to 2 Na^{+} + 2 Cl^{-} + H_{2} S ↑$ ; скорочене: $S^{2 -} + 2 H^{+} \to H_{2} S ↑$ .
к) $3 AgNO_{3} + AlCl_{3} \to Ag_{3} PO_{4}$ (помилка в умові, мається на увазі $AgCl$ ) $↓ + 3 Al(NO_{3})_{3}$ ; повне: $3 Ag^{+} + 3 NO_{3}^{-} + Al^{3 +} + 3 Cl^{-} \to 3 AgCl ↓ + Al^{3 +} + 3 NO_{3}^{-}$ ; скорочене: $3 Ag^{+} + 3 Cl^{-} \to 3 AgCl ↓$ або $Ag^{+} + Cl^{-} \to AgCl ↓$ .
л) $Al(OH)_{3} + 3 HCl \to AlCl_{3} + 3 H_{2} O$ ; повне: $Al(OH)_{3} + 3 H^{+} + 3 Cl^{-} \to Al^{3 +} + 3 Cl^{-} + 3 H_{2} O$ ; скорочене: $Al(OH)_{3} + 3 H^{+} \to Al^{3 +} + 3 H_{2} O$ .
м) $Na_{2} SO_{3} + Pb(NO_{3})_{2} \to PbSO_{3} ↓ + 2 NaNO_{3}$ ; повне: $2 Na^{+} + SO_{3}^{2 -} + Pb^{2 +} + 2 NO_{3}^{-} \to PbSO_{3} ↓ + 2 Na^{+} + 2 NO_{3}^{-}$ ; скорочене: $SO_{3}^{2 -} + Pb^{2 +} \to PbSO_{3} ↓$ .
н) $3 NaOH + FeCl_{3} \to Fe(OH)_{3} ↓ + 3 NaCl$ ; повне: $3 Na^{+} + 3 OH^{-} + Fe^{3 +} + 3 Cl^{-} \to Fe(OH)_{3} ↓ + 3 Na^{+} + 3 Cl^{-}$ ; скорочене: $Fe^{3 +} + 3 OH^{-} \to Fe(OH)_{3} ↓$ .

Відповідь:

а) $Ba(OH)_{2} + 2 HCl = BaCl_{2} + 2 H_{2} O$ ; $2 OH^{-} + 2 H^{+} = 2 H_{2} O$
б) $K_{2} S + H_{2} SO_{4} = K_{2} SO_{4} + H_{2} S ↑$ ; $S^{2 -} + 2 H^{+} = H_{2} S ↑$
в) реакція не відбувається
г) $FeCl_{2} + 2 NaOH = Fe(OH)_{2} ↓ + 2 NaCl$ ; $Fe^{2 +} + 2 OH^{-} = Fe(OH)_{2} ↓$
д) $2 HNO_{3} + Ba(OH)_{2} = Ba(NO_{3})_{2} + 2 H_{2} O$ ; $OH^{-} + H^{+} = H_{2} O$
е) $3 AgNO_{3} + K_{3} PO_{4} = Ag_{3} PO_{4} ↓ + 3 KNO_{3}$ ; $3 Ag^{+} + PO_{4}^{3 -} = Ag_{3} PO_{4} ↓$
ж) $2 Fe(OH)_{3} + 3 H_{2} SO_{4} = Fe_{2} (SO_{4})_{3} + 6 H_{2} O$ ; $Fe(OH)_{3} + 3 H^{+} = Fe^{3 +} + 3 H_{2} O$
и) $Na_{2} S + 2 HCl = 2 NaCl + H_{2} S ↑$ ; $S^{2 -} + 2 H^{+} = H_{2} S ↑$
к) $3 AgNO_{3} + AlCl_{3} = 3 AgCl ↓ + Al(NO_{3})_{3}$ ; $Ag^{+} + Cl^{-} = AgCl ↓$
л) $Al(OH)_{3} + 3 HCl = AlCl_{3} + 3 H_{2} O$ ; $Al(OH)_{3} + 3 H^{+} = Al^{3 +} + 3 H_{2} O$
м) $Na_{2} SO_{3} + Pb(NO_{3})_{2} = PbSO_{3} ↓ + 2 NaNO_{3}$ ; $SO_{3}^{2 -} + Pb^{2 +} = PbSO_{3} ↓$
н) $3 NaOH + FeCl_{3} = Fe(OH)_{3} ↓ + 3 NaCl$ ; $Fe^{3 +} + 3 OH^{-} = Fe(OH)_{3} ↓$

Завдання 150

Рівняння реакцій за схемами перетворень

Скласти молекулярне та йонно-молекулярне рівняння для кожної схеми: а) сіль + сіль → сіль↓ + сіль; б) сильна кислота + луг → сіль + вода; в) слабка кислота + луг → сіль + вода; г) сильна кислота + слабка основа → сіль + вода; д) сильна кислота + луг → сіль↓ + вода; е) сіль + сильна кислота → сіль + слабка кислота.

Розв’язання

Пункт а): Обираємо реакцію двох солей з утворенням осаду, наприклад, сульфатної кислоти та барій хлориду (або натрій сульфату). Рівняння: $N a_{2} S O_{4} + B a C l_{2} \to B a S O_{4} ↓ + 2 N a C l$ . Йонне: $B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} = B a S O_{4} ↓$ .
Пункт б): Обираємо реакцію нейтралізації сильної кислоти (HCl) та лугу (NaOH). Рівняння: $H C l + N a O H \to N a C l + H_{2} O$ . Йонне: $H^{+} + O H^{-} = H_{2} O$ .
Пункт в): Обираємо реакцію слабкої кислоти (наприклад, оцтової $C H_{3} C O O H$ ) та лугу (NaOH). Рівняння: $C H_{3} C O O H + N a O H \to C H_{3} C O O N a + H_{2} O$ . Йонне: $C H_{3} C O O H + O H^{-} = C H_{3} C O O^{-} + H_{2} O$ (кислоту не розпадаємо на йони).
Пункт г): Обираємо реакцію сильної кислоти (HNO $_{3}$ ) та слабкої основи (Cu(OH) $_{2}$ ). Рівняння: $2 H N O_{3} + C u (O H)_{2} \to C u (N O_{3})_{2} + 2 H_{2} O$ . Йонне: $2 H^{+} + C u (O H)_{2} = C u^{2 +} + 2 H_{2} O$ .
Пункт д): Обираємо реакцію сильної кислоти (H $_{2}$ SO $_{4}$ ) та лугу, що дає осад (наприклад, Fe(OH) $_{3}$ , хоча зазвичай це розчинний луг, але умовою є утворення осаду). Краще взяти реакцію з нерозчинним гідроксидом, який дисоціює лише частково або взагалі не дисоціює. Приклад: $H_{2} S O_{4} + F e (O H)_{3} \to F e_{2} (S O_{4})_{3} + 6 H_{2} O$ (тут осаду немає). Щоб був осад, треба реакція солей. Перечитаємо умову: "сіль↓ + вода". Це реакція кислоти з нерозчинним гідроксидом? Ні, тоді сіль розчинна. Або реакція кислоти з лугом дає воду. Якщо в умові "сіль↓", це означає, що одна з солей осад. Наприклад: $H_{2} S O_{4} + B a (O H)_{2} \to B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ . Рівняння: $H_{2} S O_{4} + B a (O H)_{2} \to B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ . Йонне: $2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} + B a^{2 +} + 2 O H^{-} = B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ .
Пункт е): Обираємо реакцію солі (карбонату) з сильною кислотою з виділенням газу (слабка кислота виходить у вигляді газу або розпадається). Наприклад, $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ . Тут "слабка кислота" — це вільна $H_{2} C O_{3}$ , яка миттєво розпадається. Рівняння: $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ . Йонне: $C a C O_{3} + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ .

Відповідь:

а) $N a_{2} S O_{4} + B a C l_{2} \to B a S O_{4} ↓ + 2 N a C l$ ( $B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} = B a S O_{4} ↓$ ); б) $H C l + N a O H \to N a C l + H_{2} O$ ( $H^{+} + O H^{-} = H_{2} O$ ); в) $C H_{3} C O O H + K O H \to C H_{3} C O O K + H_{2} O$ ( $C H_{3} C O O H + O H^{-} = C H_{3} C O O^{-} + H_{2} O$ ); г) $2 H N O_{3} + C u (O H)_{2} \to C u (N O_{3})_{2} + 2 H_{2} O$ ( $2 H^{+} + C u (O H)_{2} = C u^{2 +} + 2 H_{2} O$ ); д) $H_{2} S O_{4} + B a (O H)_{2} \to B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ ( $2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} + B a^{2 +} + 2 O H^{-} = B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ ); е) $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ ( $C a C O_{3} + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ ).

Завдання 151

Взаємодія калій гідроксиду з різними речовинами

З переліку $H C l$ , $N a N O_{3}$ , $C a (O H)_{2}$ , $M g C l_{2}$ обрати речовини, що реагують з $K O H$ . Скласти молекулярні та йонно-молекулярні рівняння для кожної реакції.

Розв’язання

Аналізуємо $H C l$ : це сильна кислота. Реакція нейтралізації відбувається. Рівняння: $H C l + K O H \to K C l + H_{2} O$ . Йонне: $H^{+} + O H^{-} = H_{2} O$ .
Аналізуємо $N a N O_{3}$ : це сіль сильної кислоти та лугу. Обидва продукти ( $K N O_{3}$ і $N a O H$ ) розчинні. Реакції немає.
Аналізуємо $C a (O H)_{2}$ : це основа. Реакція між двома основами не відбувається в розчинах.
Аналізуємо $M g C l_{2}$ : сіль. При взаємодії з $K O H$ утворюється $M g (O H)_{2}$ , який є нерозчинним осадом. Рівняння: $2 K O H + M g C l_{2} \to M g (O H)_{2} ↓ + 2 K C l$ . Йонне: $M g^{2 +} + 2 O H^{-} = M g (O H)_{2} ↓$ .

Відповідь:

Взаємодіють з $K O H$ : $H C l$ та $M g C l_{2}$ . Рівняння для $H C l$ : $H C l + K O H \to K C l + H_{2} O$ ( $H^{+} + O H^{-} = H_{2} O$ ). Рівняння для $M g C l_{2}$ : $M g C l_{2} + 2 K O H \to M g (O H)_{2} ↓ + 2 K C l$ ( $M g^{2 +} + 2 O H^{-} = M g (O H)_{2} ↓$ ).

Завдання 152

Взаємодія солей із хлоридною кислотою

З переліку $K B r$ , $A g N O_{3}$ , $C a C O_{3}$ , $M g S O_{4}$ обрати солі, що реагують з $H C l$ . Скласти молекулярні та йонно-молекулярні рівняння.

Розв’язання

Аналізуємо $K B r$ : обмін іонів дає $K C l$ (розчинний) та $H B r$ (сильна кислота). Реакції немає в розбавленому розчині.
Аналізуємо $A g N O_{3}$ : утворюється $A g C l$ , який є нерозчинним осадом. Рівняння: $A g N O_{3} + H C l \to A g C l ↓ + H N O_{3}$ . Йонне: $A g^{+} + C l^{-} = A g C l ↓$ .
Аналізуємо $C a C O_{3}$ : утворюється $C a C l_{2}$ , вода та газ $C O_{2}$ (оскільки виходить слабка угольна кислота). Рівняння: $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ . Йонне: $C a C O_{3} + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ .
Аналізуємо $M g S O_{4}$ : утворюються $M g C l_{2}$ та $H_{2} S O_{4}$ (обидва сильні, розчинні). Реакції немає.

Відповідь:

Взаємодіють з $H C l$ : $A g N O_{3}$ та $C a C O_{3}$ . Рівняння для $A g N O_{3}$ : $A g N O_{3} + H C l \to A g C l ↓ + H N O_{3}$ ( $A g^{+} + C l^{-} = A g C l ↓$ ). Рівняння для $C a C O_{3}$ : $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ ( $C a C O_{3} + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ ).

Завдання 153

Розрахунок маси реагенту за даними про розчин

До хлоридної кислоти ( $H C l$ ) додавали кальцій карбонат ( $C a C O_{3}$ ), аж поки не припинилося виділення газу. У результаті отримали розчин кальцій хлориду ( $C a C l_{2}$ ) масою $500 г$ із масовою часткою солі $0, 333 %$ . Потрібно обчислити масу гідроген хлориду в початковому розчині.

Розв’язання

Обчислимо масу речовини $C a C l_{2}$ у кінцевому розчині: $m (C a C l_{2}) = m (розчину) \cdot w (C a C l_{2}) = 500 г \cdot 0, 333 % = 1, 665 г$ .
Запишемо рівняння реакції та знайдемо молярні маси: $M (C a C O_{3}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 г / моль$ , $M (H C l) = 1 + 35, 5 = 36, 5 г / моль$ , $M (C O_{2}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 г / моль$ .
Запишемо стехіометричні коефіцієнти: на $1$ моль $C a C l_{2}$ припадає $1$ моль $C a C O_{3}$ і $1$ моль $C O_{2}$ , а також $2$ моля $H C l$ .
Знайдемо масу виділеного газу $C O_{2}$ : $n (C a C l_{2}) = \frac{1 , 665 г}{111 г / моль} \approx 0, 015 моль$ . Тоді $m (C O_{2}) = 0, 015 моль \cdot 44 г / моль = 0, 66 г$ .
Знайдемо масу використаного карбонату кальцію: $m (C a C O_{3}) = 0, 015 моль \cdot 100 г / моль = 1, 5 г$ .
За законом збереження маси: $m (H C l) + m (C a C O_{3}) = m (C a C l_{2}) + m (C O_{2}) + m (H_{2} O)$ . Оскільки вода є продуктом реакції, але ми не знаємо її масу, скористаємося іншим підходом. Масова частка солі $0, 333 %$ це приблизно $\frac{1}{3}$ . Перевіримо розрахунок через збереження маси системи без урахування води як окремого продукту, а як частину середовища. Правильніший шлях: маса початкової суміші ( $H C l$ + $C a C O_{3}$ ) = маса кінцевого розчину ( $500 г$ ). Але це невірно, бо виділяється газ.
Правильний логічний шлях:
Масу солі $m (C a C l_{2}) = 1, 665 г$ .
Кількість речовини $C a C l_{2}$ : $n = \frac{1 , 665}{111} = 0, 015 моль$ .
За рівнянням $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + C O_{2} + H_{2} O$ , на $0, 015$ моль солі припадає $0, 015$ моль газу $C O_{2}$ і $0, 015$ моль води.
Масу газу: $m (C O_{2}) = 0, 015 \cdot 44 = 0, 66 г$ .
Масу карбонату: $m (C a C O_{3}) = 0, 015 \cdot 100 = 1, 5 г$ .
Масу води (продукт): $m (H_{2} O) = 0, 015 \cdot 18 = 0, 27 г$ .
За законом збереження маси: $m (H C l) + m (C a C O_{3}) = m (C a C l_{2}) + m (C O_{2}) + m (H_{2} O)$ .
$m (H C l) + 1, 5 г = 1, 665 г + 0, 66 г + 0, 27 г$ .
$m (H C l) = 2, 595 г - 1, 5 г = 1, 095 г$ .

Відповідь:

Маса гідроген хлориду в початковому розчині становить $1, 095 г$ .