Номер 7, страница 347 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 48. Углерод и его соединения - номер 7, страница 347.

Условие.

7. Выберите вещества, с которыми реагирует углерод (в виде угля) при обычных условиях или при нагревании. Составьте уравнения соответствующих реакций.

а) концентрированная азотная кислота

б) разбавленная азотная кислота

в) концентрированная серная кислота

г) сера

д) углекислый газ

е) иод

ж) оксид кальция

Решение.

Решение 2.

а) концентрированная азотная кислота

Углерод (уголь) как восстановитель реагирует с сильными кислотами-окислителями при нагревании. Концентрированная азотная кислота окисляет углерод до углекислого газа ($CO_2$), а сама восстанавливается преимущественно до оксида азота(IV) ($NO_2$).

Уравнение реакции: $C + 4HNO_3(конц.) \xrightarrow{t} CO_2 \uparrow + 4NO_2 \uparrow + 2H_2O$

Ответ: реагирует.

б) разбавленная азотная кислота

Углерод является достаточно инертным веществом и не реагирует с разбавленной азотной кислотой, так как ее окислительной способности недостаточно.

Ответ: не реагирует.

в) концентрированная серная кислота

Концентрированная серная кислота при нагревании является сильным окислителем и реагирует с углеродом. Углерод окисляется до углекислого газа ($CO_2$), а серная кислота восстанавливается до оксида серы(IV) ($SO_2$).

Уравнение реакции: $C + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} CO_2 \uparrow + 2SO_2 \uparrow + 2H_2O$

Ответ: реагирует.

г) сера

При высоких температурах ($700-1000°C$) углерод реагирует с серой с образованием сероуглерода ($CS_2$).

Уравнение реакции: $C + 2S \xrightarrow{t} CS_2$

Ответ: реагирует.

д) углекислый газ

При высокой температуре (выше $800°C$) раскаленный уголь способен восстанавливать углекислый газ до угарного газа ($\text{CO}$). Эта реакция является обратимой.

Уравнение реакции: $C + CO_2 \rightleftharpoons 2CO$

Ответ: реагирует.

е) иод

Углерод не реагирует с иодом из-за низкой химической активности обоих веществ.

Ответ: не реагирует.

ж) оксид кальция

Углерод (в виде кокса) используется как восстановитель в промышленных процессах. При очень высокой температуре (около $2000°C$) он реагирует с оксидом кальция с образованием карбида кальция ($CaC_2$) и угарного газа ($\text{CO}$).

Уравнение реакции: $CaO + 3C \xrightarrow{t} CaC_2 + CO \uparrow$

Ответ: реагирует.