Номер 301, страница 58 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

301. Как можно получить карбонат кальция, имея в своём распоряжении кальций, метан и кислород? Составьте уравнения соответствующих химических реакций.

Для того чтобы получить карбонат кальция ($CaCO_3$) из кальция ($Ca$), метана ($CH_4$) и кислорода ($O_2$), необходимо осуществить цепочку химических превращений. Общая стратегия заключается в получении двух ключевых реагентов: основания (гидроксида кальция) и кислотного оксида (диоксида углерода), которые при взаимодействии образуют искомую соль.

Решение

1. Получение диоксида углерода и воды

Первым шагом является сжигание метана в кислороде. Эта реакция полного сгорания приводит к образованию диоксида углерода ($CO_2$) и воды ($H_2O$).

$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t} CO_2 \uparrow + 2H_2O$

2. Получение оксида кальция

Далее необходимо получить оксид кальция ($CaO$). Этого можно достичь путем сжигания металлического кальция в атмосфере кислорода.

$2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO$

3. Получение гидроксида кальция

Полученный оксид кальция является основным оксидом и активно реагирует с водой (которая была получена в первой реакции), образуя основание – гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$), также известный как гашеная известь.

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

4. Получение карбоната кальция

На заключительном этапе диоксид углерода ($CO_2$), полученный в первой реакции, пропускают через раствор гидроксида кальция. В результате реакции нейтрализации образуется нерастворимая соль – карбонат кальция ($CaCO_3$), которая выпадает в виде белого осадка.

$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Ответ:

Карбонат кальция можно получить, проведя следующую последовательность реакций:

1) Сжигание метана: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

2) Сжигание кальция: $2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

3) Гашение извести: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

4) Реакция гидроксида кальция с диоксидом углерода: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$