Номер 764, страница 135 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

764. С помощью каких химических реакций можно осуществить следующие превращения:

a) $FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeSO_4 \rightarrow BaSO_4$;

б) кальций $\rightarrow$ оксид кальция $\rightarrow$ гидроксид кальция $\rightarrow$ хлорид кальция $\rightarrow$ нитрат кальция $\rightarrow$ сульфат кальция?

а) $FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeSO_4 \rightarrow BaSO_4$

Решение

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести следующие химические реакции:

1. Чтобы получить гидроксид железа(II) из хлорида железа(II), нужно добавить к раствору соли раствор щёлочи, например, гидроксид натрия. В результате реакции ионного обмена выпадает осадок гидроксида железа(II) серо-зеленого цвета:

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

2. Для превращения гидроксида железа(II) в сульфат железа(II) необходимо провести реакцию нейтрализации с серной кислотой. Основание реагирует с кислотой с образованием соли и воды:

$Fe(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + 2H_2O$

3. Чтобы получить сульфат бария из сульфата железа(II), нужно провести реакцию обмена с растворимой солью бария, например, с хлоридом бария. Сульфат бария является нерастворимым веществом и выпадает в виде белого осадка:

$FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + FeCl_2$

Ответ:

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

$Fe(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + 2H_2O$

$FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + FeCl_2$

б) кальций $\rightarrow$ оксид кальция $\rightarrow$ гидроксид кальция $\rightarrow$ хлорид кальция $\rightarrow$ нитрат кальция $\rightarrow$ сульфат кальция

Решение

Запишем данную цепочку превращений с помощью химических формул: $Ca \rightarrow CaO \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2 \rightarrow CaSO_4$.

Для ее осуществления необходимо провести следующие реакции:

1. Получение оксида кальция из металлического кальция происходит в реакции соединения с кислородом (горение):

$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

2. Оксид кальция является основным оксидом и реагирует с водой, образуя соответствующее основание — гидроксид кальция (гашеная известь):

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

3. Для получения хлорида кальция из гидроксида кальция необходимо провести реакцию нейтрализации с соляной кислотой:

$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

4. Чтобы превратить хлорид кальция в нитрат кальция, можно использовать реакцию ионного обмена с нитратом серебра. В результате образуется нерастворимый хлорид серебра, что смещает равновесие в сторону продуктов реакции:

$CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2AgCl \downarrow$

5. Для получения сульфата кальция из нитрата кальция следует провести реакцию обмена с растворимым сульфатом, например, сульфатом натрия. Сульфат кальция является малорастворимым веществом и выпадает в осадок:

$Ca(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$

Ответ:

$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

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

$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

$CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2AgCl \downarrow$

$Ca(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$