Номер 614, страница 104 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

614. Оксид кальция ($CaO$), как и оксид фосфора(V) ($P_2O_5$), вступает в реакцию с водой ($H_2O$) (происходит его гидратация). В чём отличие образующихся в этих реакциях продуктов? Можно ли нагреванием удалить воду из образующихся продуктов и получить исходные вещества?

В чём отличие образующихся в этих реакциях продуктов?

Оба оксида, оксид кальция ($CaO$) и оксид фосфора(V) ($P_2O_5$), вступают в реакцию с водой (гидратируются), но продукты этих реакций относятся к разным классам химических соединений.

1. Оксид кальция ($CaO$) — это основный оксид. При взаимодействии с водой он образует соответствующее ему основание — гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$), также известный как гашёная известь. Это вещество является щёлочью.

Уравнение реакции:

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

2. Оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) — это кислотный оксид. При его взаимодействии с водой образуется соответствующая ему кислота — ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$).

Уравнение реакции:

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Главное отличие продуктов состоит в их химической природе: гидроксид кальция является основанием, а ортофосфорная кислота — кислотой.

Ответ: Продукт реакции оксида кальция с водой — это основание (гидроксид кальция $Ca(OH)_2$), а продукт реакции оксида фосфора(V) с водой — это кислота (ортофосфорная кислота $H_3PO_4$).

Можно ли нагреванием удалить воду из образующихся продуктов и получить исходные вещества?

Возможность получить исходные оксиды из продуктов их гидратации путём нагревания (термической дегидратации) существенно различается.

1. Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) при нагревании до температуры около 580 °C разлагается на исходный оксид кальция и воду. Таким образом, реакция гидратации оксида кальция обратима.

Уравнение реакции разложения:

$Ca(OH)_2 \xrightarrow{t \approx 580^{\circ}C} CaO + H_2O\uparrow$

2. Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) является термически более устойчивым соединением. Её дегидратация при нагревании происходит ступенчато и требует более высоких температур. При нагревании до 200–250 °C она превращается в пирофосфорную кислоту ($H_4P_2O_7$), а при дальнейшем нагревании (выше 300 °C) — в метафосфорную кислоту ($HPO_3$). Чтобы получить из кислоты исходный оксид фосфора(V) ($P_2O_5$), требуется очень сильное прокаливание. Следовательно, простое нагревание не приводит к получению исходного оксида, а сам процесс значительно сложнее, чем в случае с гидроксидом кальция.

Ответ: Да, из гидроксида кальция можно нагреванием получить исходный оксид кальция. Из ортофосфорной кислоты получить исходный оксид фосфора(V) простым нагреванием невозможно, так как этот процесс требует высоких температур и проходит через стадии образования других, более концентрированных кислот.