Вопрос:

3. Выберите два исходных вещества, взаимодействию которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции OH<sup>-</sup> + H<sup>+</sup> = H<sub>2</sub>O

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:

  1. Mg(OH)2 — малорастворимое основание, источник OH-.
  2. H2CO3 — слабая кислота, источник H+.
  3. HNO3 — сильная кислота, источник H+.
  4. Cu(OH)2 — малорастворимое основание, источник OH-.
  5. NaOH — сильное растворимое основание, источник OH-.
  6. 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.