Номер 3, страница 142, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Напишите уравнения реакций, характеризующих частные превращения по приведенным цепям превращения 1-4 из схемы в параграфе.

Поскольку в вопросе не указаны сами цепи превращений 1-4, в качестве примера будет решена задача для следующих типичных цепей реакций.

1. $Ca \rightarrow Cao \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2$

2. $S \rightarrow SO_2 \rightarrow H_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_3$

3. $Fe \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeO$

4. $C_2H_6 \rightarrow C_2H_4 \rightarrow C_2H_5OH \rightarrow CH_3CHO$

Решение

1 Для осуществления цепи превращений $Ca \rightarrow Cao \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2$ необходимо провести следующие реакции:

1) Получение оксида кальция из металлического кальция. Реакция протекает при сгорании кальция в кислороде:

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

2) Получение гидроксида кальция из оксида кальция. Оксид кальция, как оксид щелочноземельного металла, является основным и активно реагирует с водой, образуя соответствующее основание — гидроксид кальция (процесс гашения извести):

$Cao + H_2o \rightarrow Ca(OH)_2$

3) Получение нитрата кальция из гидроксида кальция. Гидроксид кальция является основанием и вступает в реакцию нейтрализации с азотной кислотой с образованием соли и воды:

$Ca(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O$

Ответ:

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

$Cao + H_2o \rightarrow Ca(OH)_2$

$Ca(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O$

2 Для осуществления цепи превращений $S \rightarrow SO_2 \rightarrow H_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_3$ необходимо провести следующие реакции:

1) Получение диоксида серы из серы. Это реакция горения серы в кислороде:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2) Получение сернистой кислоты из диоксида серы. Диоксид серы является кислотным оксидом, который при растворении в воде образует слабую, нестабильную сернистую кислоту:

$SO_2 + H_2o \rightleftharpoons H_2SO_3$

3) Получение сульфита натрия из сернистой кислоты. Сернистая кислота реагирует с основанием, например, с гидроксидом натрия, с образованием средней соли и воды:

$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$

Ответ:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

$SO_2 + H_2o \rightleftharpoons H_2SO_3$

$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$

3 Для осуществления цепи превращений $Fe \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeO$ необходимо провести следующие реакции:

1) Получение хлорида железа(II) из железа. Железо, как металл, стоящий в ряду напряжений до водорода, реагирует с соляной кислотой с образованием соли и выделением водорода:

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

2) Получение гидроксида железа(II) из хлорида железа(II). Это реакция ионного обмена между солью и щелочью, в результате которой выпадает осадок гидроксида железа(II):

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

3) Получение оксида железа(II) из гидроксида железа(II). Нерастворимые основания разлагаются при нагревании. Для получения $FeO$ разложение нужно проводить без доступа кислорода воздуха:

$Fe(OH)_2 \xrightarrow{t} Feo + H_2O$

Ответ:

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

$Fe(OH)_2 \xrightarrow{t} Feo + H_2O$

4 Для осуществления цепи превращений $C_2H_6 \rightarrow C_2H_4 \rightarrow C_2H_5OH \rightarrow CH_3CHO$ необходимо провести следующие реакции:

1) Получение этена (этилена) из этана. Эта реакция каталитического дегидрирования алкана, которая протекает при высокой температуре:

$C_2H_6 \xrightarrow{t, \text{kat}} C_2H_4 + H_2$

2) Получение этанола из этена. Это промышленный способ получения спирта — реакция гидратации (присоединения воды) этена в присутствии катализатора (ортофосфорной кислоты) и при нагревании:

$C_2H_4 + H_2o \xrightarrow{H_3PO_4, t} C_2H_5OH$

3) Получение этаналя (ацетальдегида) из этанола. Это реакция окисления первичного спирта. В лабораторных условиях ее можно провести, пропуская пары спирта над раскаленным оксидом меди(II):

$C_2H_5OH + Cuo \xrightarrow{t} CH_3CHo + Cu + H_2O$

Ответ:

$C_2H_6 \xrightarrow{t, \text{kat}} C_2H_4 + H_2$

$C_2H_4 + H_2o \xrightarrow{H_3PO_4, t} C_2H_5OH$

$C_2H_5OH + Cuo \xrightarrow{t} CH_3CHo + Cu + H_2O$