Номер 31, страница 196 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.31. Как осуществить следующие превращения?

$\mathrm{а}) \mathrm{КСl}⟶\mathrm{НСl}⟶{\mathrm{Сl}}_2⟶\mathrm{Ва}{\left({\mathrm{СlО}}_3\right)}_2⟶{\mathrm{НСlО}}_3⟶{\mathrm{Сl}}_2$

$\mathrm{б}) {\mathrm{КСlО}}_3⟶\mathrm{КСl}⟶{\mathrm{Сl}}_2⟶{\mathrm{FeCl}}_3⟶\mathrm{AgCl}⟶{\mathrm{Cl}}_2$

а) $KCl \rightarrow HCl \rightarrow Cl_2 \rightarrow Ba(ClO_3)_2 \rightarrow HClO_3 \rightarrow Cl_2$

Для осуществления данной цепи превращений можно провести следующие химические реакции:

1. Получение хлороводорода (HCl) из хлорида калия (KCl). На твердый хлорид калия действуют концентрированной серной кислотой при нагревании:

$2KCl_{(тв)} + H_2SO_4_{(конц)} \xrightarrow{t} K_2SO_4 + 2HCl \uparrow$

2. Получение хлора ($Cl_2$) из хлороводорода (HCl). Хлор можно получить окислением концентрированной соляной кислоты сильным окислителем, например, диоксидом марганца ($MnO_2$):

$MnO_2 + 4HCl_{(конц)} \xrightarrow{t} MnCl_2 + Cl_2 \uparrow + 2H_2O$

3. Получение хлората бария ($Ba(ClO_3)_2$) из хлора ($Cl_2$). Это реакция диспропорционирования хлора в горячем концентрированном растворе гидроксида бария ($Ba(OH)_2$):

$6Cl_2 + 6Ba(OH)_2_{(гор., конц.)} \rightarrow Ba(ClO_3)_2 + 5BaCl_2 + 6H_2O$

4. Получение хлорноватой кислоты ($HClO_3$) из хлората бария ($Ba(ClO_3)_2$). Для этого проводят реакцию ионного обмена с серной кислотой. Образующийся сульфат бария ($BaSO_4$) является нерастворимым осадком, который можно отделить фильтрованием:

$Ba(ClO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow 2HClO_3 + BaSO_4 \downarrow$

5. Получение хлора ($Cl_2$) из хлорноватой кислоты ($HClO_3$). Это реакция сопропорционирования, в которой хлорноватая кислота реагирует с соляной кислотой:

$HClO_3 + 5HCl \rightarrow 3Cl_2 \uparrow + 3H_2O$

Ответ:

$2KCl + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2HCl$

$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$

$6Cl_2 + 6Ba(OH)_2 \rightarrow Ba(ClO_3)_2 + 5BaCl_2 + 6H_2O$

$Ba(ClO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow 2HClO_3 + BaSO_4$

$HClO_3 + 5HCl \rightarrow 3Cl_2 + 3H_2O$

б) $KClO_3 \rightarrow KCl \rightarrow Cl_2 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow AgCl \rightarrow Cl_2$

Для осуществления данной цепи превращений можно провести следующие химические реакции:

1. Получение хлорида калия (KCl) из хлората калия ($KClO_3$). Хлорид калия получают каталитическим (катализатор $MnO_2$) разложением хлората калия при нагревании:

$2KClO_3 \xrightarrow{MnO_2, t} 2KCl + 3O_2 \uparrow$

2. Получение хлора ($Cl_2$) из хлорида калия (KCl). Можно провести электролиз расплава хлорида калия. Другой способ — окисление хлорида калия в кислой среде, например, с помощью диоксида марганца и серной кислоты:

$2KCl + MnO_2 + 2H_2SO_4 \xrightarrow{t} Cl_2 \uparrow + K_2SO_4 + MnSO_4 + 2H_2O$

3. Получение хлорида железа(III) ($FeCl_3$) из хлора ($Cl_2$). Реакция протекает при нагревании металлического железа в токе хлора:

$2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2FeCl_3$

4. Получение хлорида серебра (AgCl) из хлорида железа(III) ($FeCl_3$). Проводится реакция ионного обмена с растворимой солью серебра, например, нитратом серебра ($AgNO_3$). Хлорид серебра выпадает в виде белого творожистого осадка:

$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow 3AgCl \downarrow + Fe(NO_3)_3$

5. Получение хлора ($Cl_2$) из хлорида серебра (AgCl). Хлорид серебра разлагается под действием света (фотохимическое разложение):

$2AgCl \xrightarrow{h\nu} 2Ag + Cl_2 \uparrow$

Ответ:

$2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$

$2KCl + MnO_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow Cl_2 + K_2SO_4 + MnSO_4 + 2H_2O$

$2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow 3AgCl + Fe(NO_3)_3$

$2AgCl \rightarrow 2Ag + Cl_2$