Выберите два исходных вещества, взаимодействие водных растворов которых соответствует сокращённому ионному уравнение реакции Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃. Запишите номера выбранных ответов.

Решение:

Сокращённое ионное уравнение Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃ означает, что при взаимодействии двух веществ в растворе образуется карбонат кальция (CaCO₃) в виде осадка. Катионы Ca²⁺ и анионы CO₃^2- должны быть растворимыми.

Рассмотрим предложенные варианты:

• FeCO₃ — карбонат железа(II), нерастворимое вещество. Его диссоциация будет выглядеть как FeCO₃ → Fe²⁺ + CO₃^2-, но это не подходит, так как нам нужны растворимые вещества.
• CaCl₂ — хлорид кальция, растворимое вещество. При диссоциации дает Ca²⁺ + 2Cl^-.
• CaO — оксид кальция. При взаимодействии с водой дает Ca(OH)₂, который является растворимым основанием.
• Li₂CO₃ — карбонат лития, растворимое вещество. При диссоциации дает 2Li⁺ + CO₃^2-.
• CO₂ — углекислый газ. При растворении в воде образует угольную кислоту H₂CO₃, которая диссоциирует на 2H⁺ + CO₃^2-.
• Ca(OH)₂ — гидроксид кальция, растворимое основание. При диссоциации дает Ca²⁺ + 2OH^-.

Нам нужны вещества, которые при диссоциации дают ионы Ca²⁺ и CO₃^2-.

1. Если взять CaCl₂ (источник Ca²⁺) и Li₂CO₃ (источник CO₃^2-), то в растворе будут ионы Ca²⁺, Cl^-, Li⁺, CO₃^2-. При реакции образуется CaCO₃ (осадок). Сокращенное ионное уравнение: Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓. Это подходит.
2. Если взять CaO (который реагирует с водой до Ca(OH)₂, источник Ca²⁺) и CO₂ (источник CO₃^2-), то сначала CaO + H₂O = Ca(OH)₂, затем Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O. В ионной форме: Ca²⁺ + 2OH^- + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O. Или, если исходить из растворимого Ca(OH)₂ и растворимой угольной кислоты (образуется при растворении CO₂): Ca²⁺ + 2OH^- + 2H⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓ + H₂O. Это не прямое соответствие Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃.
3. Если взять CaCl₂ (источник Ca²⁺) и CO₂ (после реакции с водой образуется H₂CO₃, источник CO₃^2-), то реакция будет: CaCl₂ + H₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2HCl. Ионное уравнение: Ca²⁺ + 2Cl^- + 2H⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓ + 2H⁺ + 2Cl^-. Сокращенное ионное уравнение: Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓. Это подходит.

Таким образом, подходят пары (CaCl₂ и Li₂CO₃) или (CaCl₂ и CO₂).

В списке представлены CaCl₂ (под номером 2), Li₂CO₃ (под номером 4) и CO₂ (под номером 5).

Выбираем два вещества, которые соответствуют сокращенному ионному уравнению. Это могут быть:

1) CaCl₂ и Li₂CO₃ (2 и 4)

2) CaCl₂ и CO₂ (2 и 5)

Если нужно выбрать только два номера из списка, то это 2 и 4, либо 2 и 5.

Исходя из стандартных школьных примеров, чаще всего в качестве источника карбонат-ионов используют растворимые карбонаты или угольную кислоту (образующуюся из CO₂).

Рассмотрим вариант 2 (CaCl₂) и 4 (Li₂CO₃):

CaCl₂(р-р) + Li₂CO₃(р-р) → CaCO₃↓ + 2LiCl(р-р)

Ca²⁺ + 2Cl^- + 2Li⁺ + CO₃^2- → CaCO₃↓ + 2Li⁺ + 2Cl^-

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃↓

Это соответствует заданному СИУ.

Рассмотрим вариант 2 (CaCl₂) и 5 (CO₂):

CaCl₂(р-р) + CO₂ + H₂O → CaCO₃↓ + 2HCl(р-р)

Ca²⁺ + 2Cl^- + CO₂ + H₂O → CaCO₃↓ + 2H⁺ + 2Cl^-

Ca²⁺ + CO₂ + H₂O → CaCO₃↓ + 2H⁺

Это не совсем совпадает. Однако, если подразумевается реакция с раствором, где CO₂ образует угольную кислоту, то:

Ca²⁺ + 2Cl^- + 2H⁺ + CO₃^2- → CaCO₃↓ + 2H⁺ + 2Cl^-

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃↓

Оба варианта (2 и 4, или 2 и 5) приводят к нужному СИУ.

Чаще всего в таких заданиях предполагается использование растворимых солей.

Ответ: 24.