Номер 348, страница 66 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

348. Составьте уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) $S$ $\rightarrow$ $SO_2$ $\rightarrow$ $H_2SO_3$ $\rightarrow$ $K_2SO_3$ $\rightarrow$ $SO_2$;

б) $Fe$ $\rightarrow$ $Fe_2O_3$ $\rightarrow$ $FeCl_3$ $\rightarrow$ $Fe(OH)_3$ $\rightarrow$ $Fe_2(SO_4)_3$;

в) $Br_2$ $\rightarrow$ $HBr$ $\rightarrow$ $CaBr_2$;

г) $Na$ $\rightarrow$ $NaOH$ $\rightarrow$ $NaCl$;

д) $P$ $\rightarrow$ $P_2O_5$ $\rightarrow$ $H_3PO_4$ $\rightarrow$ $Na_3PO_4$;

е) $CaCO_3$ $\rightarrow$ $CaO$ $\rightarrow$ $Ca(OH)_2$ $\rightarrow$ $CaCO_3$ $\rightarrow$ $CO_2$.

а) $S \rightarrow SO_2 \rightarrow H_2SO_3 \rightarrow K_2SO_3 \rightarrow SO_2$

1. Для получения диоксида серы (сернистого газа) необходимо сжечь серу в кислороде. Реакция протекает при нагревании.

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. Диоксид серы является кислотным оксидом и при взаимодействии с водой образует соответствующую кислоту — сернистую. Реакция обратима.

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

3. Сернистая кислота вступает в реакцию нейтрализации со щёлочью, например, с гидроксидом калия, с образованием соли (сульфита калия) и воды.

$H_2SO_3 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + 2H_2O$

4. Чтобы из соли сульфита калия вновь получить диоксид серы, необходимо подействовать на неё более сильной кислотой (например, соляной), которая вытеснит слабую сернистую кислоту. Сернистая кислота неустойчива и сразу разлагается на диоксид серы и воду.

$K_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + SO_2 \uparrow + H_2O$

Ответ:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

$H_2SO_3 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + 2H_2O$

$K_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + SO_2 \uparrow + H_2O$

б) $Fe \rightarrow Fe_2O_3 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3$

1. Для получения оксида железа(III) необходимо сжечь железо в кислороде при высокой температуре.

$4Fe + 3O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$

2. Оксид железа(III) является основным оксидом и реагирует с кислотами. При реакции с соляной кислотой образуется хлорид железа(III) и вода.

$Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

3. Хлорид железа(III) — растворимая соль. При добавлении к её раствору щёлочи (например, гидроксида натрия) выпадает бурый осадок гидроксида железа(III).

$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

4. Гидроксид железа(III) является нерастворимым основанием и реагирует с кислотами. В реакции с серной кислотой образуется растворимая соль сульфат железа(III) и вода.

$2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

Ответ:

$4Fe + 3O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$

$Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

$2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

в) $Br_2 \rightarrow HBr \rightarrow CaBr_2$

1. Бромоводород можно получить прямой реакцией синтеза из простых веществ — брома и водорода. Реакция протекает при нагревании или под действием света.

$Br_2 + H_2 \xrightarrow{t} 2HBr$

2. Бромоводород, растворенный в воде, образует бромоводородную кислоту. Она реагирует с основаниями, например, с гидроксидом кальция, с образованием соли (бромида кальция) и воды.

$2HBr + Ca(OH)_2 \rightarrow CaBr_2 + 2H_2O$

Ответ:

$Br_2 + H_2 \xrightarrow{t} 2HBr$

$2HBr + Ca(OH)_2 \rightarrow CaBr_2 + 2H_2O$

г) $Na \rightarrow NaOH \rightarrow NaCl$

1. Натрий — активный щелочной металл, который бурно реагирует с водой, образуя гидроксид натрия (щёлочь) и выделяя водород.

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$

2. Гидроксид натрия вступает в реакцию нейтрализации с соляной кислотой, образуя поваренную соль (хлорид натрия) и воду.

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

Ответ:

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

д) $P \rightarrow P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4$

1. При сжигании фосфора в избытке кислорода образуется оксид фосфора(V).

$4P + 5O_2 \xrightarrow{t} 2P_2O_5$

2. Оксид фосфора(V) — кислотный оксид, который реагирует с водой с образованием ортофосфорной кислоты.

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

3. Ортофосфорная кислота — трёхосновная кислота, которая при реакции с избытком щёлочи (гидроксида натрия) образует среднюю соль — фосфат натрия — и воду.

$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

Ответ:

$4P + 5O_2 \xrightarrow{t} 2P_2O_5$

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

е) $CaCO_3 \rightarrow CaO \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \rightarrow CO_2$

1. Оксид кальция (негашеную известь) получают термическим разложением карбоната кальция (известняка, мела) при высокой температуре.

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

2. Оксид кальция реагирует с водой, образуя гидроксид кальция (гашеную известь). Этот процесс называется гашением извести.

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

3. Для возвращения к карбонату кальция нужно пропустить через раствор гидроксида кальция (известковую воду) углекислый газ. Выпадает белый осадок карбоната кальция.

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

4. Чтобы получить углекислый газ из карбоната кальция, можно либо снова провести реакцию термического разложения (см. шаг 1), либо подействовать на него сильной кислотой, например, соляной.

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ:

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

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

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

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$