Номер 514, страница 93 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

514. Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) $Al \to Al(OH)_3 \to AlCl_3 \to Al$;

б) $S \to H_2S \to K_2S \to H_2S \to Na_2S$;

в) $P_2O_5 \to H_3PO_4 \to Na_3PO_4 \to Ca_3(PO_4)_2$.

а) Для осуществления данной цепочки превращений $Al \rightarrow Al(OH)_3 \rightarrow AlCl_3 \rightarrow Al$ необходимо последовательно провести следующие химические реакции:
1. $Al \rightarrow Al(OH)_3$: Получить гидроксид алюминия из металлического алюминия напрямую сложно из-за пассивной оксидной пленки. Один из способов — это реакция алюминия с водой после удаления этой пленки (например, с помощью амальгамирования или добавления щелочи).
$2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2\uparrow$
2. $Al(OH)_3 \rightarrow AlCl_3$: Гидроксид алюминия является амфотерным соединением, но в реакции с сильной соляной кислотой проявляет основные свойства, образуя соль и воду.
$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$
3. $AlCl_3 \rightarrow Al$: Металлический алюминий можно получить из его хлорида путем электролиза расплава.
$2AlCl_3 \xrightarrow{электролиз} 2Al + 3Cl_2\uparrow$
Ответ:
$2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2\uparrow$
$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$
$2AlCl_3 \xrightarrow{электролиз} 2Al + 3Cl_2\uparrow$

б) Для осуществления данной цепочки превращений $S \rightarrow H_2S \rightarrow K_2S \rightarrow H_2S \rightarrow Na_2S$ необходимо последовательно провести следующие химические реакции:
1. $S \rightarrow H_2S$: Сероводород получают при взаимодействии серы с водородом при нагревании.
$H_2 + S \xrightarrow{t} H_2S\uparrow$
2. $H_2S \rightarrow K_2S$: Сероводород — слабая кислота, которая реагирует с сильным основанием, таким как гидроксид калия, образуя сульфид калия (среднюю соль).
$H_2S + 2KOH \rightarrow K_2S + 2H_2O$
3. $K_2S \rightarrow H_2S$: Для вытеснения слабой сероводородной кислоты из ее соли используется более сильная кислота, например, соляная.
$K_2S + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2S\uparrow$
4. $H_2S \rightarrow Na_2S$: Аналогично второму шагу, сероводород вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом натрия.
$H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$
Ответ:
$H_2 + S \xrightarrow{t} H_2S\uparrow$
$H_2S + 2KOH \rightarrow K_2S + 2H_2O$
$K_2S + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2S\uparrow$
$H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$

в) Для осуществления данной цепочки превращений $P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$ необходимо последовательно провести следующие химические реакции:
1. $P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4$: Оксид фосфора(V) — это кислотный оксид, который является ангидридом ортофосфорной кислоты. Он реагирует с водой, образуя кислоту.
$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$
2. $H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4$: Ортофосфорная кислота является трехосновной. При ее полной нейтрализации щелочью, такой как гидроксид натрия, образуется средняя соль — фосфат натрия.
$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$
3. $Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$: Фосфат кальция — нерастворимая соль. Ее можно получить реакцией ионного обмена, смешав раствор фосфата натрия с раствором какой-либо соли кальция, например, хлорида кальция.
$2Na_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaCl$
Ответ:
$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$
$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$
$2Na_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaCl$