Решение задачи: H+ + OH- = H2O

Хорошо, давайте решим эту задачу. Условие задания: Выбери пару веществ, которые реагируют между собой в соответствии с кратким ионным уравнением: \[H^+ + OH^- = H_2O\] Это краткое ионное уравнение описывает реакцию нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием, в результате которой образуется вода. Важно, чтобы в продуктах реакции не образовывался осадок или газ, и чтобы исходные вещества были сильными электролитами, полностью диссоциирующими в растворе. Рассмотрим каждую предложенную пару веществ: 1. **\(Ni(OH)_2 + H_2SO_4\)** * \(Ni(OH)_2\) (гидроксид никеля(II)) - это нерастворимое основание, слабый электролит. Оно не диссоциирует полностью на ионы \(Ni^{2+}\) и \(OH^-\). * \(H_2SO_4\) (серная кислота) - сильная кислота, сильный электролит. * Реакция: \(Ni(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow NiSO_4 + 2H_2O\) * Полное ионное уравнение: \(Ni(OH)_2 \downarrow + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Ni^{2+} + SO_4^{2-} + 2H_2O\) * Сокращенное ионное уравнение: \(Ni(OH)_2 \downarrow + 2H^+ \rightarrow Ni^{2+} + 2H_2O\) * Это уравнение не соответствует \(H^+ + OH^- = H_2O\), так как \(Ni(OH)_2\) не диссоциирует. 2. **\(Ba(OH)_2 + H_2SO_4\)** * \(Ba(OH)_2\) (гидроксид бария) - сильное основание, сильный электролит. Диссоциирует на \(Ba^{2+}\) и \(2OH^-\). * \(H_2SO_4\) (серная кислота) - сильная кислота, сильный электролит. Диссоциирует на \(2H^+\) и \(SO_4^{2-}\). * Реакция: \(Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O\) * В этой реакции образуется осадок \(BaSO_4\) (сульфат бария). * Полное ионное уравнение: \(Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O\) * Сокращенное ионное уравнение: \(Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O\) (здесь нельзя сократить ионы \(Ba^{2+}\) и \(SO_4^{2-}\), так как они образуют осадок). * Это уравнение не соответствует \(H^+ + OH^- = H_2O\), так как в сокращенном ионном уравнении присутствует осадок. 3. **\(Ba(OH)_2 + HNO_3\)** * \(Ba(OH)_2\) (гидроксид бария) - сильное основание, сильный электролит. Диссоциирует на \(Ba^{2+}\) и \(2OH^-\). * \(HNO_3\) (азотная кислота) - сильная кислота, сильный электролит. Диссоциирует на \(H^+\) и \(NO_3^-\). * Реакция: \(Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O\) * \(Ba(NO_3)_2\) (нитрат бария) - растворимая соль, сильный электролит. Диссоциирует на \(Ba^{2+}\) и \(2NO_3^-\). * Полное ионное уравнение: \(Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Ba^{2+} + 2NO_3^- + 2H_2O\) * Сокращенное ионное уравнение: \(2OH^- + 2H^+ \rightarrow 2H_2O\), что можно упростить до \(H^+ + OH^- = H_2O\). * Эта пара веществ подходит. 4. **\(KOH + H_3PO_4\)** * \(KOH\) (гидроксид калия) - сильное основание, сильный электролит. Диссоциирует на \(K^+\) и \(OH^-\). * \(H_3PO_4\) (фосфорная кислота) - кислота средней силы, слабый электролит. Она не диссоциирует полностью на \(H^+\) и \(PO_4^{3-}\). * Реакция: \(3KOH + H_3PO_4 \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O\) * Полное ионное уравнение: \(3K^+ + 3OH^- + H_3PO_4 \rightarrow 3K^+ + PO_4^{3-} + 3H_2O\) * Сокращенное ионное уравнение: \(3OH^- + H_3PO_4 \rightarrow PO_4^{3-} + 3H_2O\) * Это уравнение не соответствует \(H^+ + OH^- = H_2O\), так как \(H_3PO_4\) не диссоциирует полностью. Таким образом, только пара **\(Ba(OH)_2 + HNO_3\)** соответствует краткому ионному уравнению \(H^+ + OH^- = H_2O\). Ответ: \(Ba(OH)_2 + HNO_3\)