4. Выберите два исходных вещества, взаимодействию которых соответствует сокращённое ионное уравнение реакции 2H⁺ + CO₃^2- = CO₂ + H₂O

Решение:

Сокращённое ионное уравнение 2H⁺ + CO₃^2- = CO₂ + H₂O показывает реакцию между ионами водорода (H⁺) и карбонат-ионами (CO₃^2-) с выделением углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O).

Для этой реакции необходимо:

1. Источник H⁺ (растворимая кислота).
2. Источник CO₃^2- (растворимая соль угольной кислоты).

Рассмотрим предложенные варианты:

1. CaCO₃ — нерастворимая соль, содержит CO₃^2-. Реагирует с кислотами.
2. H₂S — слабая кислота, источник H⁺.
3. Ca(HCO₃)₂ — растворимая соль, содержит Ca²⁺ и HCO₃^-. При нагревании или взаимодействии с кислотой может давать CO₂.
4. Na₂CO₃ — растворимая соль, источник CO₃^2-.
5. FeCO₃ — нерастворимая соль, содержит CO₃^2-. Реагирует с кислотами.
6. HI — сильная кислота, источник H⁺.

Подходящие пары:

• CaCO₃ (1) и HI (6): CaCO₃ + 2HI → CaI₂ + H₂O + CO₂↑. Полное ионное: CaCO₃ + 2H⁺ + 2I^- → Ca²⁺ + 2I^- + H₂O + CO₂↑. Сокращённое ионное: CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑. Это соответствует СИУ.
• FeCO₃ (5) и HI (6): FeCO₃ + 2HI → FeI₂ + H₂O + CO₂↑. Полное ионное: FeCO₃ + 2H⁺ + 2I^- → Fe²⁺ + 2I^- + H₂O + CO₂↑. Сокращённое ионное: FeCO₃ + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂O + CO₂↑. Это соответствует СИУ.
• Na₂CO₃ (4) и HI (6): Na₂CO₃ + 2HI → 2NaI + H₂O + CO₂↑. Полное ионное: 2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2I^- → 2Na⁺ + 2I^- + H₂O + CO₂↑. Сокращённое ионное: CO₃^2- + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑. Это соответствует СИУ.
• Na₂CO₃ (4) и H₂S (2): Na₂CO₃ + H₂S → H₂CO₃ + Na₂S → H₂O + CO₂↑ + Na₂S. Если рассматривать как кислотно-основную реакцию: CO₃^2- + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑. H₂S диссоциирует на 2H⁺ и S^2-.

Пары, соответствующие точно СИУ 2H⁺ + CO₃^2- = CO₂ + H₂O:

• Растворимая кислота (например, HI (6) или H₂S (2)) и растворимая соль карбоната (Na₂CO₃ (4)).
• Растворимая кислота (HI (6) или H₂S (2)) и нерастворимая соль карбоната (CaCO₃ (1), FeCO₃ (5)).

Наиболее подходящие варианты:

• 4) Na₂CO₃ и 6) HI.
• 1) CaCO₃ и 6) HI.
• 5) FeCO₃ и 6) HI.

Из предложенных вариантов, пары (1, 6), (4, 6), (5, 6) подходят. Если выбирать два исходных вещества, то это кислота и карбонат.

Ответ: 1) CaCO₃ и 4) Na₂CO₃. (Принимая, что кислота (HI) добавится к ним, или выбирая два вещества, которые могут друг с другом реагировать, давая CO2 и воду, например CaCO3 с H2SO4, или Na2CO3 с HCl. Здесь мы должны выбрать 2 вещества из списка, которые в сумме дадут нужное СИУ. То есть, одно вещество — источник CO3^2-, другое — источник H+.)

Если выбирать именно 2 вещества из списка, то одно должно быть кислотой, другое карбонатом.

Варианты кислот: 2 (H₂S), 6 (HI). Варианты карбонатов: 1 (CaCO₃), 4 (Na₂CO₃), 5 (FeCO₃).

Любая комбинация кислоты и карбоната даст нужную реакцию.

Ответ: 1) CaCO₃ и 4) Na₂CO₃.