Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами: 1) Сульфида натрия и соляной кислоты 2) Карбоната калия и гидроксида натрия 3) Соляной кислоты и нитрата железа (II) 4) Фосфорной кислоты и хлорида натрия

Необратимой будет реакция, которая идет до конца за счёт образования газа, осадка или слабого электролита. Разберём каждую пару.

1) Сульфид натрия и соляная кислота

Na₂S (р-р) + 2HCl (р-р) → 2NaCl (р-р) + H₂S↑

В ионном виде:
Na₂S → 2Na⁺ + S²⁻
HCl → H⁺ + Cl⁻

Сокращённое ионное уравнение:
S²⁻ + 2H⁺ → H₂S↑

Образуется газ H₂S, который улетучивается из раствора. Уход газа из системы делает процесс практически необратимым. Именно это – типичный признак необратимой ионной реакции.

2) Карбонат калия и гидроксид натрия

K₂CO₃ (р-р) + NaOH (р-р)

Все вещества – хорошо растворимые сильные электролиты. Возможный «обмен» дал бы:
K₂CO₃ + 2NaOH → 2KOH + Na₂CO₃

Но и исходные, и «продукты» – те же самые полностью диссоциирующие ионы K⁺, Na⁺, CO₃²⁻, OH⁻ в растворе. Никакого газа, осадка или слабого электролита не образуется, так что по сути реакции обмена нет (с точки зрения ионного равенства это одна и та же система ионов).

3) Соляная кислота и нитрат железа(II)

Fe(NO₃)₂ (р-р) + 2HCl (р-р) → FeCl₂ (р-р) + 2HNO₃ (р-р)

В ионном виде все эти вещества — сильные электролиты:
Fe²⁺, NO₃⁻, H⁺, Cl⁻

Полное ионное уравнение до и после «реакции» одинаково. Фактически просто меняются «формальные» пары катион–анион в записях солей, но реальный состав ионов в растворе тот же. Поэтому такой обмен не имеет направленности, то есть нет необратимой реакции.

4) Фосфорная кислота и хлорид натрия

H₃PO₄ (р-р) + NaCl (р-р)

NaCl – соль сильной кислоты и сильного основания, полностью диссоциирует, H₃PO₄ – слабая кислота, но для обмена типа
H₃PO₄ + 3NaCl ⇄ Na₃PO₄ + 3HCl

нужно было бы образовать сильную кислоту HCl из слабой H₃PO₄, да ещё и без осадка или газа. Это термодинамически невыгодно, в водном растворе такой процесс практически не идёт. Осадка нет, газа нет, слабого электролита не образуется — значит, реакция ионного обмена не протекает заметно.

Вывод:
Необратимо протекает реакция ионного обмена только в случае 1) между растворами сульфида натрия и соляной кислоты, благодаря выделению газа H₂S.