Обоснование:
Для того чтобы реакция соответствовала сокращенному ионному уравнению CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑, нам нужно выбрать вещества, которые являются кислотами, диссоциирующими на ионы H+, и которые реагируют с карбонатом кальция с выделением углекислого газа.
Рассмотрим предложенные варианты:
- 1) Соляная кислота (HCl): HCl диссоциирует на H+ и Cl-. Реакция с CaCO3: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑. Ионное уравнение: CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑. Это соответствует данному уравнению.
- 2) Серная кислота (H2SO4): H2SO4 диссоциирует на 2H+ и SO42-. Реакция с CaCO3: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4↓ + H2O + CO2↑. Образуется нерастворимый сульфат кальция, который покрывает поверхность карбоната кальция и препятствует дальнейшей реакции. Поэтому полное ионное уравнение не будет соответствовать простому выделению CO2.
- 3) Азотная кислота (HNO3): HNO3 диссоциирует на H+ и NO3-. Реакция с CaCO3: CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑. Ионное уравнение: CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑. Это соответствует данному уравнению.
- 4) Кремниевая кислота (H2SiO3): Слабая кислота, реагирует с карбонатом кальция, но реакция идет с образованием силиката кальция и угольной кислоты (которая разлагается на H2O и CO2). Однако, слабая кислота может не полностью соответствовать сильной кислоте в ионном уравнении.
- 5) Сероводородная кислота (H2S): Слабая кислота, реагирует, но с выделением H2S, а не CO2.
- 6) Азотистая кислота (HNO2): Слабая кислота, реагирует, но менее интенсивно, чем сильные кислоты.
Наиболее подходящими являются сильные кислоты, которые полностью диссоциируют и реагируют с выделением CO2. Это соляная и азотная кислоты.
Ответ: 1, 3