Номер 4, страница 96 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 20. Фосфорный ангидрид и фосфорные кислоты. Глава 1. Неметаллы - номер 4, страница 96.

Условие.

4. Допишите уравнения реакций:

а) $ZnO$ + $H_3PO_4$ → ;

б) $Na_2CO_3$ + $H_3PO_4$ → $NaH_2PO_4$ + ... ↑ + ...;

в) $Ca$ + $H_3PO_4$ → ;

г) $Al(OH)_3$ + $H_3PO_4$ → ... ↓ + ....

Решение.

Решение 2.

а) В данной реакции взаимодействуют основный оксид (оксид цинка) и кислота (ортофосфорная кислота). Это реакция обмена (нейтрализации), в результате которой образуются соль (фосфат цинка) и вода. Чтобы составить уравнение, необходимо правильно записать формулу фосфата цинка ($Zn_3(PO_4)_2$) и расставить коэффициенты. Для уравнивания атомов цинка и фосфора ставим коэффициент 3 перед $ZnO$ и 2 перед $H_3PO_4$. Затем уравниваем водород, ставя коэффициент 3 перед $H_2O$. Проверка по кислороду ($3+8=11$ слева, $8+3=11$ справа) показывает, что уравнение сбалансировано.

Ответ: $3ZnO + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2 + 3H_2O$.

б) В этой реакции соль слабой кислоты (карбонат натрия) взаимодействует с более сильной ортофосфорной кислотой. Происходит вытеснение слабой кислоты из её соли. Образуется кислая соль дигидрофосфат натрия, а угольная кислота, которая также должна была образоваться, неустойчива и сразу разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$). Для балансировки уравнения нужно учесть, что в левой части 2 атома натрия, поэтому перед $NaH_2PO_4$ ставим коэффициент 2. Это, в свою очередь, требует 2 атомов фосфора слева, поэтому ставим коэффициент 2 перед $H_3PO_4$. Проверка по остальным элементам (H, C, O) показывает, что коэффициенты расставлены верно.

Ответ: $Na_2CO_3 + 2H_3PO_4 \rightarrow 2NaH_2PO_4 + CO_2\uparrow + H_2O$.

в) Это реакция замещения между активным металлом (кальцием) и кислотой. Кальций стоит в ряду активности металлов левее водорода, поэтому он вытесняет водород из ортофосфорной кислоты. В результате реакции образуется соль (фосфат кальция, $Ca_3(PO_4)_2$) и выделяется газообразный водород ($H_2$). Для уравнивания сначала ставим коэффициенты 3 перед $Ca$ и 2 перед $H_3PO_4$, чтобы сбалансировать кальций и фосфатные группы. Затем уравниваем водород, ставя коэффициент 3 перед $H_2$.

Ответ: $3Ca + 2H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2\uparrow$.

г) Это реакция нейтрализации между основанием (гидроксидом алюминия) и кислотой (ортофосфорной). В результате образуется соль (фосфат алюминия, $AlPO_4$) и вода. Фосфат алюминия является нерастворимым соединением, поэтому он выпадает в осадок, что обозначается стрелкой вниз (↓). В данном случае соотношение реагентов 1:1, так как заряды ионов $Al^{3+}$ и $PO_4^{3-}$ взаимно компенсируются. Для уравнивания атомов водорода ($3+3=6$ слева) необходимо поставить коэффициент 3 перед молекулой воды. Проверка по кислороду ($3+4=7$ слева, $4+3=7$ справа) подтверждает правильность расстановки коэффициентов.

Ответ: $Al(OH)_3 + H_3PO_4 \rightarrow AlPO_4\downarrow + 3H_2O$.