11. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций серной кислоты: а) с гидроксидом меди(II); б) с гидроксидом натрия; в) с гидроксидом кальция; г) с гидроксидом алюминия. Как называются эти реакции? Какая масса гидроксида необходима для проведения реакции с 100 г 4,9%-ного раствора серной кислоты?

Во всех случаях протекает реакция нейтрализации — взаимодействие кислоты с основанием с образованием соли и воды.

а) С гидроксидом меди(II): H₂SO₄ + Cu(OH)₂ → CuSO₄ + 2H₂O.

Сокращённое ионное: 2H⁺ + Cu(OH)₂ → Cu²⁺ + 2H₂O.

б) С гидроксидом натрия: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O.

Сокращённое ионное: 2H⁺ + 2OH⁻ → 2H₂O.

в) С гидроксидом кальция: H₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄↓ + 2H₂O.

Сокращённое ионное: 2H⁺ + Ca²⁺ + 2OH⁻ + SO₄²⁻ → CaSO₄↓ + 2H₂O.

г) С гидроксидом алюминия: 3H₂SO₄ + 2Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O.

Сокращённое ионное: 6H⁺ + 2Al(OH)₃ → 2Al³⁺ + 6H₂O.

Масса кислоты в растворе: 100 · 0,049 = 4,9 г. Количество вещества серной кислоты: n(H₂SO₄) = 4,9 / 98 = 0,05 моль.

По уравнениям на 0,05 моль H₂SO₄ требуется: Cu(OH)₂ — 0,05 моль; NaOH — 0,10 моль; Ca(OH)₂ — 0,05 моль; Al(OH)₃ — 0,05 · 2/3 моль.

Вычисления масс: m(Cu(OH)₂) = 0,05 · 98 = 4,9 г; m(NaOH) = 0,10 · 40 = 4,0 г; m(Ca(OH)₂) = 0,05 · 74 = 3,7 г; m(Al(OH)₃) = 0,05 · 2/3 · 78 = 2,6 г.

Ответ: для нейтрализации кислоты требуется 4,9 г Cu(OH)₂, 4,0 г NaOH, 3,7 г Ca(OH)₂ или 2,6 г Al(OH)₃ — в зависимости от выбранного гидроксида.