Задание, страница 142 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 20. Металлы ІА-ІIIА-групп. Глава 5. Металлы и неметаллы - страница 142.

Условие.

Задание. Составьте уравнения перечисленных на схеме реакций и укажите условия их осуществления.

Ca к Ca(OH)$_2$ (реакция с водой)

$Ca + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$

Ca к CaCl$_2$

$Ca + Cl_2 \xrightarrow{t} CaCl_2$

Ca к Ca(OH)$_2$ (реакция с кислородом)

$Ca + O_2 \xrightarrow{t} Ca(OH)_2$

Ca к CaS

$Ca + S \xrightarrow{t} CaS$

Ca к Ca$_3$N$_2$

$Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$

Ca к CaH$_2$

$Ca + H_2 \xrightarrow{t} CaH_2$

Решение.

Решение 2.

Ca → Ca(OH)₂ (реагент H₂O)

Кальций — активный щелочноземельный металл, бурно реагирующий с водой при нормальных условиях. В результате этой реакции образуется основание — гидроксид кальция (гашёная известь), и выделяется газообразный водород, что на схеме отмечено как $-H_2\uparrow$.

Уравнение реакции:

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$

Условия: реакция экзотермическая и протекает без дополнительного нагревания.

Ответ: $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$

Ca → CaH₂

При нагревании кальций напрямую взаимодействует с водородом. Продуктом реакции является гидрид кальция — ионное соединение.

Уравнение реакции:

$Ca + H_2 \xrightarrow{t} CaH_2$

Условия: нагревание (на схеме обозначено символом 't'), температура около $300–400^\circ C$.

Ответ: $Ca + H_2 \xrightarrow{t} CaH_2$

Ca → CaCl₂

Кальций, как и другие активные металлы, энергично реагирует с галогенами. При небольшом нагревании он вступает в реакцию с газообразным хлором, образуя соль — хлорид кальция.

Уравнение реакции:

$Ca + Cl_2 \xrightarrow{t} CaCl_2$

Условия: нагревание (на схеме обозначено символом 't').

Ответ: $Ca + Cl_2 \xrightarrow{t} CaCl_2$

Ca → Ca(OH)₂ (реагент O₂)

На схеме указано получение гидроксида кальция из кальция и кислорода при нагревании. Такая запись является химически неточной, поскольку прямая реакция между кальцием и кислородом приводит к образованию оксида кальция ($CaO$). Гидроксид кальция, $Ca(OH)_2$, может быть получен лишь вторым этапом — при последующем взаимодействии образовавшегося оксида с водой. Таким образом, это превращение является двухстадийным.

1. Горение кальция в кислороде с образованием оксида:

$2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO$

2. Реакция оксида кальция с водой (гашение извести):

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Условия: для первой реакции — нагревание (горение), для второй — обычные условия.

Ответ: Процесс описывается двумя последовательными уравнениями: $2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO$; $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$.

Ca → CaS

При нагревании (сплавлении) смеси порошков кальция и серы происходит реакция соединения с образованием сульфида кальция.

Уравнение реакции:

$Ca + S \xrightarrow{t} CaS$

Условия: нагревание (на схеме обозначено символом 't').

Ответ: $Ca + S \xrightarrow{t} CaS$

Ca → Ca₃N₂

Кальций является достаточно активным металлом, чтобы при сильном нагревании реагировать непосредственно с азотом воздуха или чистым азотом, образуя нитрид кальция.

Уравнение реакции:

$3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$

Условия: сильное нагревание (на схеме обозначено символом 't'), температура около $450^\circ C$.

Ответ: $3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$