Задание 1

Сокращенное ионное уравнение $Fe^{3+} + 3OH^{-} = Fe(OH)_3$ соответствует взаимодействию двух пар веществ, при котором образуется осадок гидроксида железа(III). Для того чтобы данное уравнение было верным, реагенты должны содержать ионы $Fe^{3+}$ и $OH^{-}$.

Рассмотрим предложенные варианты:

1. бромида железа (III) и гидроксида лития: $FeBr_3$ и $LiOH$. В растворе $FeBr_3$ диссоциирует на $Fe^{3+}$ и $3Br^-$, а $LiOH$ на $Li^+$ и $OH^-$. При их взаимодействии образуется $Fe(OH)_3$ (осадок) и $LiBr$. Ионное уравнение: $Fe^{3+} + 3OH^{-} = Fe(OH)_3$. Подходит.
2. нитрата железа (III) и гидроксида меди (II): $Fe(NO_3)_3$ и $Cu(OH)_2$. $Fe(NO_3)_3$ диссоциирует на $Fe^{3+}$ и $3NO_3^-$. Гидроксид меди(II) - нерастворимое основание, он не диссоциирует. При смешивании растворов, содержащих $Fe^{3+}$ и $OH^{-}$ (из растворимых солей), образуется осадок. В данном случае $Cu(OH)_2$ - это уже осадок, и он не будет реагировать с $Fe^{3+}$ и $NO_3^-$. Не подходит.
3. хлорида железа (III) и гидроксида бария: $FeCl_3$ и $Ba(OH)_2$. $FeCl_3$ диссоциирует на $Fe^{3+}$ и $3Cl^-$, а $Ba(OH)_2$ на $Ba^{2+}$ и $2OH^-$. При взаимодействии образуется $Fe(OH)_3$ (осадок) и $BaCl_2$. Ионное уравнение: $Fe^{3+} + 3OH^{-} = Fe(OH)_3$. Подходит.
4. хлорида железа (II) и гидроксида калия: $FeCl_2$ и $KOH$. $FeCl_2$ диссоциирует на $Fe^{2+}$ и $2Cl^-$, а $KOH$ на $K^+$ и $OH^-$. При их взаимодействии образуется $Fe(OH)_2$ (осадок). Ионное уравнение: $Fe^{2+} + 2OH^{-} = Fe(OH)_2$. Не подходит, так как в уравнении ион $Fe^{3+}$.
5. оксида железа (III) и гидроксида натрия: $Fe_2O_3$ и $NaOH$. Оксид железа(III) - основный оксид, но он нерастворим в воде и реагирует только с кислотами. Гидроксид натрия - растворимое основание. Реакция между ними не идет. Не подходит.
6. нитрата железа (II) и гидроксида натрия: $Fe(NO_3)_2$ и $NaOH$. $Fe(NO_3)_2$ диссоциирует на $Fe^{2+}$ и $2NO_3^-$, а $NaOH$ на $Na^+$ и $OH^-$. При их взаимодействии образуется $Fe(OH)_2$ (осадок). Ионное уравнение: $Fe^{2+} + 2OH^{-} = Fe(OH)_2$. Не подходит, так как в уравнении ион $Fe^{3+}$.

Ответ: 1) бромида железа (III) и гидроксида лития, 3) хлорида железа (III) и гидроксида бария.

Задание 2

Нужно выбрать две пары веществ, при взаимодействии водных растворов которых образуется осадок. Реакции обмена идут, если в результате образуются: осадок, газ или слабый электролит (вода).

1. нитрата аммония и гидроксида калия: $NH_4NO_3$ и $KOH$. $NH_4NO_3 \rightarrow NH_4^+ + NO_3^-$, $KOH \rightarrow K^+ + OH^-$. При взаимодействии образуется $NH_3 \uparrow$ (газ) и $H_2O$ (слабый электролит). Реакция идет, но газ. Не подходит (требуется осадок).
2. фосфата аммония и гидроксида лития: $(NH_4)_3PO_4$ и $LiOH$. $(NH_4)_3PO_4 \rightarrow 3NH_4^+ + PO_4^{3-}$, $LiOH \rightarrow Li^+ + OH^-$. При взаимодействии образуются $NH_3 \uparrow$ (газ), $H_2O$ (слабый электролит) и $Li_3PO_4$ (растворимая соль). Не подходит.
3. нитрата серебра и бромида кальция: $AgNO_3$ и $CaBr_2$. $AgNO_3 \rightarrow Ag^+ + NO_3^-$, $CaBr_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Br^-$. При взаимодействии образуются $AgBr \downarrow$ (осадок) и $Ca(NO_3)_2$ (растворимая соль). Подходит.
4. азотной кислоты и карбоната натрия: $HNO_3$ и $Na_2CO_3$. $HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$, $Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}$. При взаимодействии образуется $H_2O$ (слабый электролит) и $CO_2 \uparrow$ (газ). Реакция идет, но газ. Не подходит.
5. соляной кислоты и гидроксида бария: $HCl$ и $Ba(OH)_2$. $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$, $Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-$. При взаимодействии образуется $H_2O$ (слабый электролит) и $BaCl_2$ (растворимая соль). Реакция идет, но вода. Не подходит.
6. хлорида аммония и гидроксида лития: $NH_4Cl$ и $LiOH$. $NH_4Cl \rightarrow NH_4^+ + Cl^-$, $LiOH \rightarrow Li^+ + OH^-$. При взаимодействии образуется $NH_3 \uparrow$ (газ) и $H_2O$ (слабый электролит). Реакция идет, но газ. Не подходит.

Ошибка в задании или вариантах ответа. Если исходить из того, что в варианте 3 образуется осадок, то он подходит. Для второго варианта, где образуется осадок, нужно пересмотреть другие пары.

Давайте проверим, возможно, я упустила что-то.
Пересмотрим вариант 2: фосфата аммония $(NH_4)_3PO_4$ и гидроксида лития $LiOH$.
$(NH_4)_3PO_4$ диссоциирует на $NH_4^+$ и $PO_4^{3-}$.
$LiOH$ диссоциирует на $Li^+$ и $OH^-$.
При реакции: $3NH_4^+ + PO_4^{3-} + 3Li^+ + 3OH^- \rightarrow 3NH_3 \uparrow + 3H_2O + Li_3PO_4$.
Фосфат лития $Li_3PO_4$ - растворимая соль. Газ аммиак и вода образуются.

Проверим вариант 5: соляная кислота $HCl$ и гидроксид бария $Ba(OH)_2$.
$2HCl + Ba(OH)_2 \rightarrow BaCl_2 + 2H_2O$.
$H^+ + Cl^- + Ba^{2+} + 2OH^- \rightarrow Ba^{2+} + 2Cl^- + 2H_2O$.
Сокращенное ионное: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. Вода - слабый электролит.

Возможно, в задании имелось в виду образование осадка, а не просто взаимодействие.

Перечитаем условие: "Выберите две пары веществ, при взаимодействии водных растворов которых образуется ОСАДОК".

• Вариант 3: $AgNO_3$ и $CaBr_2$. Образуется $AgBr \downarrow$. Подходит.
• Другие варианты:
  • 1) $NH_4NO_3$ + $KOH$ → $NH_3 \uparrow$, $H_2O$ (газ, вода)
  • 2) $(NH_4)_3PO_4$ + $LiOH$ → $NH_3 \uparrow$, $H_2O$ (газ, вода)
  • 4) $HNO_3$ + $Na_2CO_3$ → $CO_2 \uparrow$, $H_2O$ (газ, вода)
  • 5) $HCl$ + $Ba(OH)_2$ → $H_2O$ (вода)
  • 6) $NH_4Cl$ + $LiOH$ → $NH_3 \uparrow$, $H_2O$ (газ, вода)

Ошибка в условии или вариантах. Если предположить, что в одном из вариантов должен быть осадок, то это либо нитрат серебра и бромид кальция (3), либо может быть, в одном из вариантов образуется нерастворимое основание или соль.

Давайте предположим, что где-то произошла опечатка. Например, если бы был хлорид железа(III) и гидроксид аммония, то образовался бы $Fe(OH)_3$.

Исходя из данных вариантов, только 3) нитрата серебра и бромида кальция точно приводит к образованию осадка. Для второго варианта, если искать осадок, ни один из предложенных не подходит.

Предполагаемый ответ (с учетом ошибки в задании): 3) нитрата серебра и бромида кальция.

Задание 3

Выберите две пары веществ, между которыми возможно взаимодействие. Взаимодействие возможно, если образуется осадок, газ или слабый электролит (вода).

1. $CaCl_2$ и $NH_4NO_3$. $CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-$, $NH_4NO_3 \rightarrow NH_4^+ + NO_3^-$. Образуются $Ca(NO_3)_2$ (растворима) и $NH_4Cl$ (растворима). Реакция не идет. Не подходит.
2. $AgCl$ и $HNO_3$. $AgCl$ - нерастворимая соль (осадок). $HNO_3$ - сильная кислота. Нерастворимые соли не реагируют с кислотами (за исключением тех, что образуют растворимые соединения, например, $Ag_2CO_3$ с $HNO_3$ даст $AgNO_3$, $H_2O$, $CO_2$). $AgCl$ с $HNO_3$ реакции не дает. Не подходит.
3. $HCl$ и $NaOH$. $HCl$ (сильная кислота) + $NaOH$ (сильное основание) → $NaCl$ (растворимая соль) + $H_2O$ (слабый электролит). Реакция нейтрализации идет. Подходит.
4. $BaCl_2$ и $CuSO_4$. $BaCl_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2Cl^-$, $CuSO_4 \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-}$. Образуются $BaSO_4 \downarrow$ (осадок) и $CuCl_2$ (растворима). Реакция идет. Подходит.
5. $AlCl_3$ и $Na_2SO_4$. $AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-$, $Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-}$. Образуются $Al_2(SO_4)_3$ (растворима) и $NaCl$ (растворима). Реакция не идет. Не подходит.
6. $Na_2CO_3$ и $K_3PO_4$. $Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}$, $K_3PO_4 \rightarrow 3K^+ + PO_4^{3-}$. Образуются $Na_3PO_4$ (растворима) и $K_2CO_3$ (растворима). Реакция не идет. Не подходит.

Ответ: 3) $HCl$ и $NaOH$, 4) $BaCl_2$ и $CuSO_4$.

Задание 4

Выберите две пары веществ, в ходе реакций между которыми газ не выделяется.

1. серной кислотой и карбонатом калия: $H_2SO_4$ + $K_2CO_3 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O + CO_2 \uparrow$. Выделяется газ $CO_2$. Не подходит.
2. серной кислотой и гидроксидом кальция: $H_2SO_4$ + $Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2H_2O$. Образуется осадок $CaSO_4$ и вода. Газ не выделяется. Подходит.
3. серной кислотой и гидроксидом бария: $H_2SO_4$ + $Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O$. Образуется осадок $BaSO_4$ и вода. Газ не выделяется. Подходит.
4. сульфатом аммония и гидроксидом натрия: $(NH_4)_2SO_4$ + $2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O + 2NH_3 \uparrow$. Выделяется газ $NH_3$. Не подходит.
5. сульфитом натрия и соляной кислотой: $Na_2SO_3$ + $2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2 \uparrow$. Выделяется газ $SO_2$. Не подходит.
6. карбонатом натрия и соляной кислотой: $Na_2CO_3$ + $2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$. Выделяется газ $CO_2$. Не подходит.

Ответ: 2) серной кислотой и гидроксидом кальция, 3) серной кислотой и гидроксидом бария.

Задание 5

Выберите два вещества, которые реагируют как с гидроксидом кальция, так и с нитратом серебра.

Сначала определим, с чем реагирует гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$):
$Ca(OH)_2$ - нерастворимое основание, реагирует с:
* Кислотами (например, $HCl, H_2SO_4$)
* Кислотными оксидами (например, $CO_2$)
* Солями, если образуется осадок (например, $Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow$)

Теперь определим, с чем реагирует нитрат серебра ($AgNO_3$):
$AgNO_3$ - растворимая соль, реагирует с:
* Кислотами (реакция мало вероятна, если только не образуется газ или осадок, например, $AgNO_3$ с $H_2S \rightarrow Ag_2S \downarrow$)
* Щёлочами (например, $NaOH, KOH$) с образованием осадка $AgOH$ (который разлагается на $Ag_2O$ и $H_2O$)
* Растворимыми солями, если образуется осадок (например, $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$)

Теперь ищем вещества, которые реагируют и с $Ca(OH)_2$, и с $AgNO_3$.

1. карбонат магния ($MgCO_3$):

   • С $Ca(OH)_2$: $MgCO_3$ + $Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + Mg(OH)_2 \downarrow$. Реакция идет, образуется два осадка. Подходит.
   • С $AgNO_3$: $MgCO_3$ + $2AgNO_3 \rightarrow Ag_2CO_3 \downarrow + Mg(NO_3)_2$. Образуется осадок $Ag_2CO_3$. Подходит.
     Карбонат магния - одно из искомых веществ.

2. хлорид аммония ($NH_4Cl$):

   • С $Ca(OH)_2$: $2NH_4Cl$ + $Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3 \uparrow$. Образуется газ. Подходит.
   • С $AgNO_3$: $NH_4Cl$ + $AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NH_4NO_3$. Образуется осадок $AgCl$. Подходит.
     Хлорид аммония - второе искомое вещество.

3. нитрат натрия ($NaNO_3$):

   • С $Ca(OH)_2$: $Ca(OH)_2$ + $NaNO_3$ → Реакция не идет (все растворимые). Не подходит.
   • С $AgNO_3$: $AgNO_3$ + $NaNO_3$ → Реакция не идет (все растворимые). Не подходит.

4. сульфат бария ($BaSO_4$):

   • С $Ca(OH)_2$: $BaSO_4$ - нерастворимая соль, не реагирует с нерастворимым основанием. Не подходит.
   • С $AgNO_3$: $BaSO_4$ - нерастворимая соль, не реагирует с растворимой солью, если не образуется осадок. Не подходит.

5. фосфат натрия ($Na_3PO_4$):

   • С $Ca(OH)_2$: $3Ca(OH)_2$ + $2Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaOH$. Образуется осадок $Ca_3(PO_4)_2$. Подходит.
   • С $AgNO_3$: $Na_3PO_4$ + $3AgNO_3 \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow + 3NaNO_3$. Образуется осадок $Ag_3PO_4$. Подходит.
     Фосфат натрия - также является искомым веществом.

6. гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$):

   • С $Ca(OH)_2$: $Cu(OH)_2$ - нерастворимое основание, не реагирует с другим нерастворимым основанием. Не подходит.
   • С $AgNO_3$: $Cu(OH)_2$ + $2AgNO_3$ → $AgOH$ (разлагается на $Ag_2O$) + $Cu(NO_3)_2$. Реакция идет с образованием осадка (или оксида серебра). Подходит.

По условию нужно выбрать ДВА вещества. В списке есть три подходящих: карбонат магния (1), хлорид аммония (2) и фосфат натрия (5).

Перепроверим условия реакции:
* $MgCO_3$: реагент с $Ca(OH)_2$ (образуются осадки $CaCO_3$ и $Mg(OH)_2$), реагент с $AgNO_3$ (образуется осадок $Ag_2CO_3$).
* $NH_4Cl$: реагент с $Ca(OH)_2$ (выделяется газ $NH_3$), реагент с $AgNO_3$ (образуется осадок $AgCl$).
* $Na_3PO_4$: реагент с $Ca(OH)_2$ (образуется осадок $Ca_3(PO_4)_2$), реагент с $AgNO_3$ (образуется осадок $Ag_3PO_4$).

Все три варианта (1, 2, 5) подходят. В задачах такого типа обычно один правильный ответ. Возможно, есть нюансы.

Рассмотрим еще раз:
* $Ca(OH)_2$ + $MgCO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + Mg(OH)_2 \downarrow$.
* $Ca(OH)_2$ + $2NH_4Cl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3 \uparrow$.
* $3Ca(OH)_2$ + $2Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaOH$.

• $2AgNO_3$ + $MgCO_3 \rightarrow Ag_2CO_3 \downarrow + Mg(NO_3)_2$.
• $AgNO_3$ + $NH_4Cl \rightarrow AgCl \downarrow + NH_4NO_3$.
• $3AgNO_3$ + $Na_3PO_4 \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow + 3NaNO_3$.

Все три реакции идут. Проверим, нет ли в условии чего-то, что исключает один из них. "Реагируют как с гидроксидом кальция, так и с нитратом серебра."

Возможно, есть предпочтения по типам реакций. Но в данном случае все реакции - это реакции обмена.

Предположим, что составитель задачи имел в виду, что оба вещества должны реагировать с образованием осадка.
* $MgCO_3$: с $Ca(OH)_2$ - осадки, с $AgNO_3$ - осадок.
* $NH_4Cl$: с $Ca(OH)_2$ - газ, с $AgNO_3$ - осадок.
* $Na_3PO_4$: с $Ca(OH)_2$ - осадок, с $AgNO_3$ - осадок.

Если такое условие (образование осадка с обоими реагентами), то подходят 1) карбонат магния и 5) фосфат натрия.
Если же допустимо выделение газа, то тогда и 2) хлорид аммония подходит.

В контексте химии, "реагируют" обычно означает, что происходит химическое превращение. Выделение газа - это тоже реакция.

Давайте выберем 1) карбонат магния и 2) хлорид аммония, как наиболее типичные примеры. Фосфат натрия тоже подходит, но иногда фосфаты могут вызывать вопросы из-за растворимости.

Окончательный ответ (с учетом возможной неоднозначности): 1) карбонат магния, 2) хлорид аммония.
(Если бы нужно было выбрать одно, то, вероятно, был бы другой набор вариантов или более четкие критерии).