Решение:
Сокращенное ионное уравнение (СИУ) OH⁻ + NH₄⁺ → NH₃·H₂O (или NH₃ + H₂O) показывает реакцию между гидроксид-ионами (OH⁻) и ионами аммония (NH₄⁺), в результате которой образуется малодиссоциирующее вещество — молекула аммиака, связанная с водой (гидрат аммиака), которая в растворе существует в виде аммиака и воды.
Это происходит при взаимодействии сильного основания (источник OH⁻) с солью аммония (источник NH₄⁺).
Рассмотрим варианты:
- А) гидроксид натрия (NaOH) с аммиаком (NH₃): NaOH — сильное основание, NH₃ — слабое основание. Реакция между ними в водном растворе не идет по данному СИУ.
- Б) гидроксид железа (2) (Fe(OH)₂) с хлоридом аммония (NH₄Cl): Fe(OH)₂ — малорастворимое основание (слабое), NH₄Cl — соль аммония. При нагревании может идти реакция, но исходное вещество — нерастворимое основание, а не ионы OH⁻.
- В) гидроксид бария (Ba(OH)₂) с сульфатом аммония ((NH₄)₂SO₄): Ba(OH)₂ — сильное основание (растворимое), (NH₄)₂SO₄ — соль аммония. При смешивании растворов этих веществ образуются ионы Ba²⁺, OH⁻, NH₄⁺, SO₄²⁻. Происходит реакция: Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2NH₄⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ + 2NH₃·H₂O. Здесь участвуют ионы OH⁻ и NH₄⁺, но также образуется осадок BaSO₄.
- Г) гидроксид калия (KOH) с нитратом аммония (NH₄NO₃): KOH — сильное основание (растворимое), NH₄NO₃ — соль аммония (растворимая). При смешивании растворов образуются ионы K⁺, OH⁻, NH₄⁺, NO₃⁻. Происходит реакция: OH⁻ + NH₄⁺ → NH₃·H₂O. В данном случае ионы K⁺ и NO₃⁻ являются ионами-наблюдателями.
Следовательно, СИУ OH⁻ + NH₄⁺ → NH₃·H₂O соответствует взаимодействию сильного основания с солью аммония.
Ответ: Г) гидроксид калия с нитратом аммония