Номер 98, страница 23 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

98. *Приведите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения (там, где необходимо, замените X и Y на формулы подходящих веществ):

а) $CaCO_3 \to Ca(HCO_3)_2 \to X \to CaO \to Y \to Ca(HCO_3)_2;$

б) $CO_2 \to KHCO_3 \to K_2CO_3 \to KHCO_3 \to CO_2;$

в) $Cu \to CuCl_2 \to Cu(OH)_2 \to CuO \to CuCl_2 \to CuOHCl \to Cu(OH)_2 \to Cu(NO_3)_2;$

г) $Fe \to FeO \to Fe_2O_3 \to Fe_3O_4 \to FeO \to Fe \to FeSO_4 \to (FeOH)_2SO_4;$

д) $S \to SO_2 \to Ca(HSO_3)_2 \to CaSO_3 \to CaSO_4;$

е) $Al(OH)_3 \to X \to Al_2(SO_4)_3 \to Al(OH)_3 \to Na[Al(OH)_4] \to AlCl_3 \to Al(OH)_3.$

а) В данной цепочке превращений X – это карбонат кальция ($CaCO_3$), а Y – это гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$).

1. $CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

2. $Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} CaCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$

3. $CaCO_3 \xrightarrow{900-1200°C} CaO + CO_2 \uparrow$

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

5. $Ca(OH)_2 + 2CO_2 \text{(избыток)} \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

Ответ:

$CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

$Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} CaCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$

$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow$

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

$Ca(OH)_2 + 2CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

б) 1. $CO_2 + KOH \rightarrow KHCO_3$

2. $KHCO_3 + KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

3. $K_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2KHCO_3$

4. $2KHCO_3 \xrightarrow{t} K_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$ (или $KHCO_3 + HCl \rightarrow KCl + H_2O + CO_2 \uparrow$)

Ответ:

$CO_2 + KOH \rightarrow KHCO_3$

$KHCO_3 + KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

$K_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2KHCO_3$

$2KHCO_3 \xrightarrow{t} K_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$

в) 1. $Cu + Cl_2 \xrightarrow{t} CuCl_2$

2. $CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

3. $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$

4. $CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

5. $CuCl_2 + NaOH \text{(недостаток)} \rightarrow CuOHCl \downarrow + NaCl$

6. $CuOHCl + NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + NaCl$

7. $Cu(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O$

Ответ:

$Cu + Cl_2 \xrightarrow{t} CuCl_2$

$CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

$CuCl_2 + NaOH \rightarrow CuOHCl \downarrow + NaCl$

$CuOHCl + NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + NaCl$

$Cu(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O$

г) 1. $Fe + H_2O \text{(пар)} \xrightarrow{>570°C} FeO + H_2 \uparrow$

2. $4FeO + O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$

3. $3Fe_2O_3 + CO \xrightarrow{400-500°C} 2Fe_3O_4 + CO_2$

4. $Fe_3O_4 + CO \xrightarrow{600-700°C} 3FeO + CO_2$

5. $FeO + C \xrightarrow{t} Fe + CO \uparrow$

6. $Fe + H_2SO_4 \text{(разб.)} \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

7. $2FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow (FeOH)_2SO_4 \downarrow + Na_2SO_4$

Ответ:

$Fe + H_2O \xrightarrow{t} FeO + H_2 \uparrow$

$4FeO + O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$

$3Fe_2O_3 + CO \xrightarrow{t} 2Fe_3O_4 + CO_2$

$Fe_3O_4 + CO \xrightarrow{t} 3FeO + CO_2$

$FeO + C \xrightarrow{t} Fe + CO \uparrow$

$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

$2FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow (FeOH)_2SO_4 \downarrow + Na_2SO_4$

д) 1. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. $Ca(OH)_2 + 2SO_2 \text{(избыток)} \rightarrow Ca(HSO_3)_2$

3. $Ca(HSO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaSO_3 \downarrow + 2H_2O$

4. $2CaSO_3 + O_2 \xrightarrow{t} 2CaSO_4$

Ответ:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

$Ca(OH)_2 + 2SO_2 \rightarrow Ca(HSO_3)_2$

$Ca(HSO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaSO_3 \downarrow + 2H_2O$

$2CaSO_3 + O_2 \xrightarrow{t} 2CaSO_4$

е) В данной цепочке превращений X – это оксид алюминия ($Al_2O_3$).

1. $2Al(OH)_3 \xrightarrow{200-300°C} Al_2O_3 + 3H_2O$

2. $Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

3. $Al_2(SO_4)_3 + 6NH_3 \cdot H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3(NH_4)_2SO_4$

4. $Al(OH)_3 + NaOH \text{(р-р)} \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

5. $Na[Al(OH)_4] + 4HCl \text{(избыток)} \rightarrow AlCl_3 + NaCl + 4H_2O$

6. $AlCl_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NH_4Cl$

Ответ:

$2Al(OH)_3 \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 3H_2O$

$Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

$Al_2(SO_4)_3 + 6NH_3 \cdot H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3(NH_4)_2SO_4$

$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

$Na[Al(OH)_4] + 4HCl \rightarrow AlCl_3 + NaCl + 4H_2O$

$AlCl_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NH_4Cl$