Ответ:
Решение:
Сокращённое ионное уравнение OH- + H+ = H2O описывает реакцию нейтрализации между гидроксид-ионами (OH-) и ионами водорода (H+) с образованием воды.
Это означает, что одно из исходных веществ должно быть растворимым основанием (источником OH-), а другое — растворимой кислотой (источником H+).
Рассмотрим предложенные варианты:
- Mg(OH)2 — малорастворимое основание, источник OH-.
- H2CO3 — слабая кислота, источник H+.
- HNO3 — сильная кислота, источник H+.
- Cu(OH)2 — малорастворимое основание, источник OH-.
- NaOH — сильное растворимое основание, источник OH-.
- Mg(HS)2 — соль, содержащая HS-, может проявлять кислотные свойства.
Для получения реакции OH- + H+ = H2O нам нужна растворимая кислота и растворимое основание, или вещество, которое диссоциирует, давая H+ и OH- (например, вода, но это неинтересно). Из предложенных:
- Растворимые кислоты: HNO3 (3).
- Растворимые основания: NaOH (5).
- Слабые кислоты, дающие H+: H2CO3 (2).
- Малорастворимые основания, дающие OH-: Mg(OH)2 (1), Cu(OH)2 (4).
Наиболее подходящие пары, дающие сильную реакцию нейтрализации:
- HNO3 (3) и NaOH (5): HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O. Полное ионное: H+ + NO3- + Na+ + OH- → Na+ + NO3- + H2O. Сокращённое ионное: H+ + OH- = H2O.
- H2CO3 (2) и NaOH (5): H2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2H2O. В этом случае H+ из H2CO3 реагирует с OH-. Полное ионное: H2CO3 + 2Na+ + 2OH- → 2Na+ + CO32- + 2H2O. Сокращённое ионное: H2CO3 + 2OH- → CO32- + 2H2O. Частично H+ + OH- = H2O.
- Mg(OH)2 (1) и HNO3 (3): Mg(OH)2 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + 2H2O. Полное ионное: Mg(OH)2 + 2H+ + 2NO3- → Mg2+ + 2NO3- + 2H2O. Сокращённое ионное: Mg(OH)2 + 2H+ → Mg2+ + 2H2O.
- Cu(OH)2 (4) и HNO3 (3): Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O. Полное ионное: Cu(OH)2 + 2H+ + 2NO3- → Cu2+ + 2NO3- + 2H2O. Сокращённое ионное: Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + 2H2O.
Наиболее точно соответствует СИУ H+ + OH- = H2O пары, где есть сильная кислота и сильное основание, или слабая кислота и сильное основание, или сильная кислота и малорастворимое основание.
Среди предложенных вариантов, пары (3, 5), (2, 5), (1, 3), (4, 3) подходят. Чаще всего в таких заданиях подразумеваются сильные кислоты и основания.
Ответ: 3) HNO3 и 5) NaOH.
