Номер 7, страница 176 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 23. Бытовая химия. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 7, страница 176.

Условие.

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

Решение.

Решение 2.

Природный мел представляет собой в основном карбонат кальция ($CaCO_3$), но содержит различные примеси, такие как песок (оксид кремния $SiO_2$), глина (алюмосиликаты) и другие. Химически осаждённый мел — это чистый карбонат кальция, полученный в виде мелкодисперсного порошка путём химических реакций. Для получения химически осаждённого мела из природного необходимо провести очистку, которая включает несколько стадий.

Решение

Процесс получения химически чистого осаждённого мела можно разделить на следующие этапы:

1. Перевод карбоната кальция в растворимое соединение. Кусок природного мела необходимо измельчить в порошок для увеличения скорости реакции. Затем порошок обрабатывают сильной кислотой, например, соляной ($HCl$). Карбонат кальция вступает в реакцию с кислотой, образуя растворимую соль (хлорид кальция), воду и углекислый газ. Нерастворимые примеси, такие как песок, в реакции не участвуют.

   Уравнение реакции с соляной кислотой:
   $CaCO_3(тв) + 2HCl(р-р) \rightarrow CaCl_2(р-р) + H_2O(ж) + CO_2(г) \uparrow$

2. Отделение нерастворимых примесей. Полученную после реакции смесь необходимо отфильтровать. Раствор хлорида кальция ($CaCl_2$) пройдёт через фильтр (фильтрат), а нерастворимые примеси (песок, глина) останутся на фильтре.

3. Осаждение чистого карбоната кальция. К очищенному фильтрату (раствору хлорида кальция) добавляют раствор карбоната натрия ($Na_2CO_3$). В результате реакции обмена выпадает белый мелкокристаллический осадок чистого карбоната кальция.

   Уравнение реакции осаждения:
   $CaCl_2(р-р) + Na_2CO_3(р-р) \rightarrow CaCO_3(тв) \downarrow + 2NaCl(р-р)$

4. Промывка и сушка осадка. Выпавший осадок карбоната кальция отделяют от раствора методом фильтрования. Затем его тщательно промывают на фильтре дистиллированной водой, чтобы удалить растворимые побочные продукты (в данном случае, хлорид натрия $NaCl$). Промытый осадок высушивают при температуре 100-110°C.

В результате выполнения этих операций будет получен химически чистый, мелкодисперсный порошок карбоната кальция, известный как химически осаждённый мел, который пригоден для использования в составе зубного порошка.

Ответ: Чтобы получить химически осаждённый мел из природного, необходимо сначала растворить природный мел в кислоте (например, соляной), чтобы перевести карбонат кальция в растворимую соль ($CaCl_2$) и отделить нерастворимые примеси фильтрованием. Затем из полученного раствора следует осадить чистый карбонат кальция, добавив раствор карбоната натрия ($Na_2CO_3$). Выпавший осадок $CaCO_3$ нужно отфильтровать, промыть дистиллированной водой и высушить.