Номер 6, страница 171 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. В одну стадию можно осуществить превращение

1) $\text{SiO}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{SiO}_3$

2) $\text{CuO} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2$

3) $\text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4$

4) $\text{Fe(OH)}_2 \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3$

Для определения, какое из предложенных превращений можно осуществить в одну стадию, необходимо проанализировать химические свойства исходных и конечных веществ в каждой из реакций.

Оксид кремния(IV) ($SiO_2$) является кислотным оксидом, однако он нерастворим в воде и не реагирует с ней напрямую. Следовательно, получить кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$) из оксида кремния(IV) в одну стадию (например, простой гидратацией) невозможно. Для осуществления этого превращения требуется как минимум две стадии:
1. Получение растворимой соли-силиката, например, при сплавлении $SiO_2$ со щелочью: $SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$.
2. Действие на силикат более сильной кислоты (например, соляной) для вытеснения нерастворимой кремниевой кислоты из соли: $Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow + 2NaCl$.
Ответ: Превращение невозможно осуществить в одну стадию.

Оксид меди(II) ($CuO$) — это основный оксид. Однако, как и многие другие оксиды переходных металлов, он нерастворим в воде и не вступает с ней в реакцию с образованием гидроксида. Чтобы получить гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$), необходимо сначала перевести оксид в растворимую соль, а затем осадить гидроксид действием щёлочи. Это также двухстадийный процесс:
1. Растворение оксида в кислоте для получения соли: $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$.
2. Осаждение гидроксида из раствора соли: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$.
Ответ: Превращение невозможно осуществить в одну стадию.

Хлорид бария ($BaCl_2$) — это растворимая в воде соль, а сульфат бария ($BaSO_4$) — нерастворимая соль. Данное превращение является классической реакцией ионного обмена, которая протекает в одну стадию при добавлении к раствору хлорида бария любого вещества, содержащего сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$), например, серной кислоты или растворимой соли-сульфата. В результате реакции мгновенно выпадает белый осадок сульфата бария.
Пример уравнения реакции: $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$.
Эта реакция является качественной реакцией на ионы бария и сульфат-ионы и выполняется в одну простую операцию.
Ответ: Превращение можно осуществить в одну стадию.

Это превращение включает в себя изменение степени окисления железа с +2 в гидроксиде железа(II) ($Fe(OH)_2$) до +3 в оксиде железа(III) ($Fe_2O_3$). Это означает, что помимо разложения (дегидратации) происходит процесс окисления. Реакцию можно записать в виде одного уравнения, которое описывает процесс прокаливания (сильного нагревания) гидроксида железа(II) в присутствии кислорода воздуха:
$4Fe(OH)_2 + O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 4H_2O$.
Хотя данный процесс можно осуществить в одну лабораторную операцию (прокаливание), он является более сложным по своей химической сути (сочетание окисления и разложения) по сравнению с простой реакцией ионного обмена в пункте 3.
Ответ: Превращение можно осуществить в одну стадию, но оно представляет собой сложный окислительно-восстановительный процесс.