Номер 267, страница 219 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.267. Серый порошок, полученный при спекании кальция с фосфором, внесли в соляную кислоту. Выделившийся газ пропустили через концентрированную азотную кислоту. В образовавшийся бесцветный раствор внесли карбонат натрия до прекращения выделения газа, а затем нитрат кальция. Запишите уравнения реакций.

1. Получение серого порошка при спекании кальция с фосфором

Серый порошок, полученный при спекании кальция с фосфором, является фосфидом кальция. Реакция протекает при нагревании.

Ответ: $3Ca + 2P \xrightarrow{t^\circ} Ca_3P_2$

2. Реакция фосфида кальция с соляной кислотой

При добавлении фосфида кальция в соляную кислоту происходит реакция обмена. В результате образуется соль хлорид кальция и выделяется ядовитый газ фосфин ($PH_3$).

Ответ: $Ca_3P_2 + 6HCl \rightarrow 3CaCl_2 + 2PH_3\uparrow$

3. Пропускание выделившегося газа через концентрированную азотную кислоту

Выделившийся газ (фосфин) является сильным восстановителем. При пропускании через концентрированную азотную кислоту (сильный окислитель) он окисляется до ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$). Азот в азотной кислоте восстанавливается со степени окисления +5 до +4, образуя диоксид азота ($NO_2$). В результате образуется бесцветный раствор.

Ответ: $PH_3 + 8HNO_3(конц.) \rightarrow H_3PO_4 + 8NO_2\uparrow + 4H_2O$

4. Добавление карбоната натрия в образовавшийся раствор

В полученном растворе содержатся ортофосфорная кислота и, вероятно, избыток азотной кислоты. При добавлении карбоната натрия ($Na_2CO_3$) происходит нейтрализация обеих кислот с выделением углекислого газа ($CO_2$) до его прекращения. Образуются средние соли - нитрат и фосфат натрия.

Реакция с избытком азотной кислоты:

$2HNO_3 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$

Реакция с ортофосфорной кислотой:

$2H_3PO_4 + 3Na_2CO_3 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O + 3CO_2\uparrow$

Ответ: $2HNO_3 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$; $2H_3PO_4 + 3Na_2CO_3 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O + 3CO_2\uparrow$

5. Добавление нитрата кальция

После нейтрализации в растворе находится фосфат натрия. При добавлении к нему нитрата кальция ($Ca(NO_3)_2$) происходит реакция ионного обмена, в результате которой выпадает белый осадок нерастворимого фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

Ответ: $2Na_3PO_4 + 3Ca(NO_3)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaNO_3$