Для того чтобы определить, какая из предложенных реакций ионного обмена протекает практически необратимо, нужно учитывать образование осадка, газа или слабого электролита (например, воды) в результате реакции. Рассмотрим предложенные варианты:
1) Нитрат натрия и сульфат меди(II):
[ \text{NaNO}_3 + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ]
Оба продукта — нитрат меди(II) и сульфат натрия — хорошо растворимы в воде. Таким образом, значительных изменений в системе не происходит, и реакция не протекает необратимо.
2) Хлорид кальция и нитрат бария:
[ \text{CaCl}_2 + \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{BaCl}_2 ]
Все вещества, участвующие в реакции и образующиеся в результате, хорошо растворимы в воде, поэтому реакция не будет необратимой.
3) Гидроксид калия и нитрат натрия:
[ \text{KOH} + \text{NaNO}_3 \rightarrow \text{KNO}_3 + \text{NaOH} ]
Все вещества также хорошо растворимы в воде, и реакция не приводит к образованию осадка, газа или слабого электролита.
4) Сульфат железа(II) и гидроксид натрия:
[ \text{FeSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 ]
В этой реакции образуется осадок гидроксида железа(II), (\text{Fe(OH)}_2), который плохо растворим в воде. Образование осадка приводит к тому, что реакция протекает практически необратимо в сторону образования продуктов.
Таким образом, из предложенных вариантов, реакция практически необратимо протекает между сульфатом железа(II) и гидроксидом натрия (вариант 4), вследствие образования нерастворимого осадка гидроксида железа(II).