Сокращенное ионное уравнение реакции: 2Н+ + СО32- → Н2О + СО2↑ соответствует взаимодействию 1) соляной кислоты с карбонатом магния 2) сероводородной кислоты с карбонатом калия 3) серной кислоты с карбонатом калия 4) азотной кислоты с оксидом углерода (IV)
Давайте разберем вопрос. Сокращенное ионное уравнение:
2H⁺ + CO₃²⁻ → H₂O + CO₂↑
представляет собой реакцию взаимодействия кислоты (источник H⁺) с карбонатом (CO₃²⁻). При этом происходит выделение углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O). Это типичный пример реакции нейтрализации между кислотой и карбонатом.
Теперь проанализируем предложенные варианты:
1) Соляная кислота (HCl) и карбонат магния (MgCO₃)
Соляная кислота - это сильная кислота, которая в растворе полностью диссоциирует на ионы H⁺ и Cl⁻. Карбонат магния, в свою очередь, содержит CO₃²⁻, который взаимодействует с H⁺. При их взаимодействии идет реакция:
HCl + MgCO₃ → MgCl₂ + H₂O + CO₂↑
Если записать сокращенное ионное уравнение этой реакции, получится:
2H⁺ + CO₃²⁻ → H₂O + CO₂↑
Этот вариант подходит, так как он соответствует данному сокращенному уравнению.
2) Сероводородная кислота (H₂S) и карбонат калия (K₂CO₃)
Сероводородная кислота (H₂S) - это слабая кислота, и она не диссоциирует полностью на ионы H⁺ в растворе. Поэтому она не способна полноценно взаимодействовать с карбонатом калия (K₂CO₃) с выделением CO₂. Этот вариант не подходит.
3) Серная кислота (H₂SO₄) и карбонат калия (K₂CO₃)
Серная кислота - это сильная кислота, которая полностью диссоциирует на ионы H⁺ и SO₄²⁻. Карбонат калия (K₂CO₃) содержит ионы CO₃²⁻, которые реагируют с H⁺. При взаимодействии образуются продукты:
H₂SO₄ + K₂CO₃ → K₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
И сокращенное ионное уравнение:
2H⁺ + CO₃²⁻ → H₂O + CO₂↑
Этот вариант подходит, так как он также соответствует данному сокращенному уравнению.
4) Азотная кислота (HNO₃) и оксид углерода (IV) (CO₂)
Оксид углерода (IV) (CO₂) - это кислотный оксид, который не содержит иона CO₃²⁻. Реакции между азотной кислотой и CO₂ с выделением воды и углекислого газа не происходит. Этот вариант не подходит.
Правильные варианты: 1 (соляная кислота и карбонат магния) и 3 (серная кислота и карбонат калия).
Сокращенное ионное уравнение 2Н+ + СО32- → Н2О + СО2↑ соответствует взаимодействию 3) серной кислоты с карбонатом калия.
Сокращенное ионное уравнение реакции ( 2\text{Н}^+ + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ) описывает взаимодействие кислоты с карбонатом, где ионы водорода (( \text{Н}^+ )) реагируют с карбонат-ионом (( \text{CO}_3^{2-} )), что приводит к образованию воды (( \text{H}_2\text{O} )) и углекислого газа (( \text{CO}_2 )), который выделяется в виде газа.
Давайте рассмотрим предложенные варианты реакций:
Соляная кислота с карбонатом магния: Соляная кислота (( \text{HCl} )) диссоциирует на ионы ( \text{H}^+ ) и ( \text{Cl}^- ). Карбонат магния (( \text{MgCO}_3 )) также содержит карбонат-ион ( \text{CO}_3^{2-} ). Реакция будет выглядеть следующим образом: [ \text{MgCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ] Здесь, действительно, образуются ( \text{H}_2\text{O} ) и ( \text{CO}_2 ), что соответствует сокращенному ионному уравнению.
Сероводородная кислота с карбонатом калия: Сероводородная кислота (( \text{H}_2\text{S} )) также может реагировать с карбонатом калия (( \text{K}_2\text{CO}_3 )), однако в этом случае реакция будет включать сульфид-ион ( \text{S}^{2-} ), а не водородные ионы, и образовывался бы газ ( \text{H}_2\text{S} ), что не соответствует нашему уравнению.
Серная кислота с карбонатом калия: Серная кислота (( \text{H}_2\text{SO}_4 )) также может реагировать с карбонатом калия. Реакция будет аналогичной: [ \text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ] Здесь тоже образуются ( \text{H}_2\text{O} ) и ( \text{CO}_2 ).
Азотная кислота с оксидом углерода (IV): Азотная кислота не будет взаимодействовать с карбонатом, так как оксид углерода (IV) (или углекислый газ) не содержит карбонат-ионов; это не соответствует реакции, так как в этой реакции не образуется ( \text{CO}_2 ) из карбонат-иона.
На основании вышеизложенного, правильными ответами являются варианты 1 и 3:
Эти реакции соответствуют заданному сокращенному ионному уравнению.
