Номер 6, страница 397 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 79. Бытовая химия. Глава 8. Химия в повседневной жизни - номер 6, страница 397.

Условие.

6. Предложите, как получить из куска природного мела химически осаждённый мел, входящий в состав зубного порошка.

Решение.

Решение 2.

Решение

Химически осаждённый мел представляет собой химически чистый карбонат кальция ($CaCO_3$), в отличие от природного мела, который содержит различные примеси (песок, глина, оксиды металлов и т.д.). Чтобы получить чистый продукт из природного, необходимо провести ряд химических превращений, позволяющих отделить основное вещество от примесей. Этот процесс можно осуществить в несколько стадий.

Стадия 1: Растворение карбоната кальция и отделение нерастворимых примесей

Природный мел необходимо измельчить и обработать сильной кислотой, например, соляной ($HCl$). Карбонат кальция прореагирует с кислотой с образованием растворимой соли (хлорида кальция), воды и углекислого газа. Большинство примесей, таких как диоксид кремния (песок), в кислоте не растворятся.

Уравнение реакции с соляной кислотой:
$CaCO_{3(тв)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow CaCl_{2(р-р)} + H_2O_{(ж)} + CO_{2(г)}\uparrow$

После завершения реакции (прекращения выделения газа) полученную смесь необходимо отфильтровать. На фильтре останутся нерастворимые примеси, а в фильтрате будет находиться чистый раствор хлорида кальция ($CaCl_2$).

Стадия 2: Осаждение чистого карбоната кальция

К полученному на первой стадии фильтрату (раствору хлорида кальция) добавляют раствор какого-либо растворимого карбоната, например, карбоната натрия ($Na_2CO_3$, кальцинированная сода). В результате реакции обмена в осадок выпадет химически чистый карбонат кальция.

Уравнение реакции с карбонатом натрия:
$CaCl_{2(р-р)} + Na_2CO_{3(р-р)} \rightarrow CaCO_{3(тв)}\downarrow + 2NaCl_{(р-р)}$

Выпавший белый мелкокристаллический осадок и есть химически осаждённый мел.

Стадия 3: Промывка и сушка продукта

Полученный осадок необходимо отделить от раствора (содержащего хлорид натрия) с помощью фильтрования. Затем осадок на фильтре несколько раз промывают дистиллированной водой, чтобы удалить остатки растворимых солей.

Очищенный осадок высушивают (например, в сушильном шкафу) до получения сухого тонкого порошка.

Ответ: для получения химически осаждённого мела из природного необходимо последовательно выполнить следующие действия:
1. Растворить природный мел в кислоте (например, соляной), чтобы перевести карбонат кальция в растворимую соль.
2. Отфильтровать полученный раствор, чтобы отделить его от нерастворимых примесей.
3. К фильтрату добавить раствор карбоната натрия, чтобы осадить чистый карбонат кальция.
4. Отделить полученный осадок фильтрованием, промыть его дистиллированной водой и высушить.