Химия

Теория электролитической диссоциации доказывает, что электролиты диссоциируют в воде. Каждое вещество из приведенных в условии задачи (за исключением газообразного $CO_{2}$ и твердого $P_{2}O_{5}$) является электролитом и существует в растворе в виде ионов. При рассмотрении растворов, приготовленных из двух или более индивидуальных веществ, нужно помнить, что взаимодействие между ними может происходить с образованием нерастворимых, труднодиссоциирующих или газообразных веществ. В таких случаях исходные вещества не могут одновременно находиться в растворе.

1) Рассмотрим возможность реакции обмена между $CuSO_{4}$ и $BaCl_{2}$:

$CuSO_{4} + BaCl_{2} = BaSOO_{4} \downarrow + CuCl_{2}$

Исходные вещества $CuSO_{4}$ и $BaCl_{2}$ полностью диссоциированы в растворе. Из продуктов реакции хорошо диссоциирует соединение $CuCl_{2}$; $BaSO_{4}$ - труднорастворимое соединение, оно выпадает в осадок. Запишем уравнение реакции в ионном виде:

$Ba^{+2} + SO_{4}^{2-} = BaSO_{4} \downarrow$

В растворе $CuSO_{4}$ и $BaCl_{2}$ одновременно существовать не могут.

2) $KOH$ и $NaOH$ хорошо диссоциированы в растворе. В растворе будут присутствовать ионы $K^{+}, Na^{+} , OH^{-}$, концентрация их остается постоянной. Данные соединения в растворе существовать одновременно могут.

3) Аналогичным образом рассмотрим возможность существования в растворе пары $Al(NO_{3})_{3}$ и $HCl$:

$Al(NO_{3} )_{3} + 3HCl \leftrightarrow AlCl_{3} + 3HNO_{3}$

Исходные вещества $Al(NO_{3})_{3}, HCl$ и продукты реакции $AlCl_{3}$ и $HN_{3}$ полностью диссоциированы в растворе. Уравнение можно переписать в виде:

$Al^{3+} + 3NO_{3}^{-} + 3H^{+} + ЗCl^{-} \leftrightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-} + 3H^{+} + 3NO_{3}^{-}$

Из уравнения видно, что в растворе будут находиться ионы всех четырех видов, иначе говоря, раствор, содержащий одновременно $Al(NO_{3})_{3}$ и $HCl$, приготовить можно.

4) При пропускании оксида углерода (IV) через раствор $Ba(OH)_{2}$ выпадает осадок труднорастворимой соли $BaCO_{3}$ и образуется малодиссоциирующее соединение $H_{2}O$:

$Ba(OH)_{2} + CO_{2} = BaCO_{3} \downarrow + H_{2}O$

Исходные вещества одновременно в растворе быть не могут.

5) Оксид фосфора (V) реагирует с водой с образованием ортофосфорной кислоты $H_{3}PO_{4}$:

$P_{2}O_{5} + 3H_{2}O = 2H_{3}PO_{4}$

которая затем нейтрализуется щелочью. В зависимости от соотношения между $H_{3}PO_{4}$ и $NaOH$ образуются или

$H_{3}PO_{4} + NaOH = NaH_{2}PO_{4} + H_{2}O$

или

$H_{3}PO_{4} + 2NaOH = Na_{2}HPO_{4} + 2H_{2}O$

или

$H_{3}PO_{4} + 3NaOH = Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$

Исходные вещества одновременно в растворе быть не могут.