Страница 59 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

9. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

$P \rightarrow P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$;

$Mg \rightarrow MgCl_2 \rightarrow Mg(OH)_2 \rightarrow MgSO_4 \rightarrow MgCO_3$;

$SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 \rightarrow Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4$;

$Cu \rightarrow CuCl_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO \rightarrow CuSO_4 \rightarrow Cu(NO_3)_2$.

P → P₂O₅ → H₃PO₄ → Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂;
Ответ:
1) $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$
2) $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$
3) $H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$
4) $2Na_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaCl$

Mg → MgCl₂ → Mg(OH)₂ → MgSO₄ → MgCO₃;
Ответ:
1) $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$
2) $MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$
3) $Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$
4) $MgSO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow MgCO_3 \downarrow + Na_2SO_4$

SO₃ → H₂SO₄ → Na₂SO₄ → NaHSO₄ → Na₂SO₄ → BaSO₄;
Ответ:
1) $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$
2) $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
3) $Na_2SO_4 + H_2SO_4 \rightarrow 2NaHSO_4$
4) $NaHSO_4 + NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$
5) $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$

Cu → CuCl₂ → Cu(OH)₂ → CuO → CuSO₄ → Cu(NO₃)₂;
Ответ:
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) $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
5) $CuSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + BaSO_4 \downarrow$

10. С какими из перечисленных веществ реагирует серная кислота: $Na_2SO_4$, $Cu$, $Al$, $CO_2$, $BaCl_2$, $KOH$? Напишите уравнения реакций.

Серная кислота ($H_2SO_4$) является сильной кислотой, а ее концентрированный раствор — сильным окислителем. Проанализируем ее взаимодействие с каждым из предложенных веществ.

Na₂SO₄

Сульфат натрия ($Na_2SO_4$) — это соль серной кислоты. Реакция ионного обмена между кислотой и ее солью не протекает, так как не образуется осадка, газа или слабого электролита. Они имеют общий анион ($SO_4^{2-}$).

Ответ: Серная кислота не реагирует с сульфатом натрия.

Cu

Медь ($Cu$) находится в ряду электрохимической активности металлов после водорода, поэтому она не может вытеснить водород из разбавленной серной кислоты. Однако медь реагирует с концентрированной серной кислотой, которая выступает в роли сильного окислителя.

Уравнение реакции:

$Cu + 2H_2SO_4 (конц.) \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: Серная кислота (концентрированная) реагирует с медью.

Al

Алюминий ($Al$) — активный металл, стоящий в ряду активности до водорода, поэтому он реагирует с разбавленной серной кислотой с выделением водорода.

Уравнение реакции:

$2Al + 3H_2SO_4 (разб.) \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

Стоит отметить, что холодная концентрированная серная кислота пассивирует алюминий, и реакция не идет, но при нагревании реакция возможна.

Ответ: Серная кислота реагирует с алюминием.

CO₂

Оксид углерода(IV) ($CO_2$), или углекислый газ, является кислотным оксидом. Кислотные оксиды не реагируют с кислотами.

Ответ: Серная кислота не реагирует с оксидом углерода(IV).

BaCl₂

Хлорид бария ($BaCl_2$) реагирует с серной кислотой по типу реакции ионного обмена. В результате образуется нерастворимый белый осадок сульфата бария ($BaSO_4$), что является качественной реакцией на сульфат-ион.

Уравнение реакции:

$H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$

Ответ: Серная кислота реагирует с хлоридом бария.

KOH

Гидроксид калия ($KOH$) — сильное основание (щёлочь). Реакция между сильной кислотой и сильным основанием является реакцией нейтрализации и протекает с образованием соли и воды.

Уравнение реакции:

$H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

Ответ: Серная кислота реагирует с гидроксидом калия.

11. С какими из перечисленных веществ реагирует гидроксид натрия: $H_2SO_4$, $Cu$, $CO_2$, $Na_2CO_3$, $CuCl_2$, $KNO_3$? Напишите уравнения реакций.

Гидроксид натрия (NaOH) — это сильное основание (щёлочь). Проанализируем его взаимодействие с каждым из предложенных веществ.

H₂SO₄

Гидроксид натрия вступает в реакцию нейтрализации с серной кислотой (сильная кислота) с образованием соли сульфата натрия и воды.

$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Ответ: реагирует.

Cu

Медь является малоактивным металлом и не реагирует с растворами щелочей.

Ответ: не реагирует.

CO₂

Оксид углерода(IV) (углекислый газ) — это кислотный оксид, который реагирует с гидроксидом натрия. В зависимости от соотношения реагентов могут образоваться средняя соль (карбонат натрия) или кислая соль (гидрокарбонат натрия).

При избытке щёлочи:

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

При избытке углекислого газа:

$NaOH + CO_2 \rightarrow NaHCO_3$

Ответ: реагирует.

Na₂CO₃

Карбонат натрия и гидроксид натрия не реагируют друг с другом, так как они оба являются соединениями натрия и не образуют в результате взаимодействия осадка, газа или слабого электролита.

Ответ: не реагирует.

CuCl₂

Гидроксид натрия реагирует с растворимой солью хлоридом меди(II) по механизму ионного обмена. В результате реакции образуется нерастворимый в воде гидроксид меди(II) синего цвета, который выпадает в осадок.

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

Ответ: реагирует.

KNO₃

Нитрат калия — соль, образованная сильным основанием (KOH) и сильной кислотой (HNO₃). Реакция ионного обмена с гидроксидом натрия не протекает, так как все возможные продукты реакции (NaNO₃ и KOH) хорошо растворимы в воде и являются сильными электролитами.

Ответ: не реагирует.

Таким образом, гидроксид натрия реагирует с серной кислотой, оксидом углерода(IV) и хлоридом меди(II). Уравнения реакций:

1. $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
2. $2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
3. $2NaOH + CuCl_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$