Номер 5, страница 56, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. С растворами каких из предложенных веществ $CO_2$ осаждает карбонат кальция? Напишите уравнение реакции.

a) $Ca(OH)_2$;

б) $Na_2CO_3$;

в) $CaCl_2$;

г) $CaS$.

Решение

Для того чтобы диоксид углерода ($CO_2$) осадил карбонат кальция ($CaCO_3$), в исходном растворе должны присутствовать ионы кальция ($Ca^{2+}$), а среда должна быть такой, чтобы позволила образоваться нерастворимому карбонату. Диоксид углерода при растворении в воде образует слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$), которая может вступать в реакции.

a) Ca(OH)₂

Диоксид углерода ($CO_2$), являясь кислотным оксидом, вступает в реакцию с основанием, гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$), который также называют известковой водой. Эта реакция является качественной на углекислый газ. В результате реакции нейтрализации образуется нерастворимая в воде соль — карбонат кальция ($CaCO_3$), который выпадает в осадок, и вода ($H_2O$).

Уравнение реакции: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

Ответ: Да, с раствором гидроксида кальция $CO_2$ осаждает карбонат кальция. Уравнение реакции: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

б) Na₂CO₃

При пропускании диоксида углерода ($CO_2$) через раствор карбоната натрия ($Na_2CO_3$) происходит реакция с образованием кислой соли — гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$), который хорошо растворим в воде. В этой реакции ионы кальция отсутствуют, следовательно, карбонат кальция образоваться не может.

Уравнение реакции: $CO_2 + Na_2CO_3 + H_2o \rightarrow 2NaHCO_3$.

Ответ: Нет, карбонат кальция не осаждается.

в) CaCl₂

В растворе хлорида кальция ($CaCl_2$) диоксид углерода ($CO_2$) растворяется, образуя слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$). Реакция обмена между солью сильной кислоты ($CaCl_2$) и слабой кислотой ($H_2CO_3$) практически не протекает, так как равновесие реакции $CaCl_2 + H_2CO_3 \rightleftharpoons CaCO_3 \downarrow + 2HCl$ сильно смещено влево. Иными словами, слабая угольная кислота не может вытеснить сильную соляную кислоту из её соли. Поэтому осадок карбоната кальция не образуется.

Ответ: Нет, карбонат кальция не осаждается.

г) CaS

Сульфид кальция ($CaS$) — это соль, образованная сильным основанием ($Ca(OH)_2$) и слабой сероводородной кислотой ($H_2S$). Угольная кислота, которая образуется при растворении $CO_2$ в воде, является более сильной, чем сероводородная кислота. Поэтому $CO_2$ (в виде $H_2CO_3$) может вытеснить сероводородную кислоту из её соли. В результате реакции обмена образуется нерастворимый карбонат кальция ($CaCO_3$) и выделяется газ сероводород ($H_2S$).

Уравнение реакции: $CO_2 + CaS + H_2o \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2S \uparrow$.

Ответ: Да, с раствором сульфида кальция $CO_2$ осаждает карбонат кальция. Уравнение реакции: $CO_2 + CaS + H_2o \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2S \uparrow$.