Страница 93 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения

$\text{Fe} \rightarrow \text{FeCl}_2 \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \rightarrow \text{FeO}$

Укажите типы реакций.

Решение

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо написать уравнения для трех последовательных реакций и указать их тип.

1. Fe → FeCl₂

Чтобы получить хлорид железа(II) из железа, необходимо провести реакцию железа с соляной кислотой. Железо, как металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет его из кислоты.

Уравнение реакции:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

Поскольку в ходе реакции атомы простого вещества (железо) замещают атомы одного из элементов (водород) в сложном веществе (соляная кислота), данный тип реакции — замещение.

Ответ: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$, реакция замещения.

2. FeCl₂ → Fe(OH)₂

Для получения нерастворимого основания — гидроксида железа(II) — из соли, необходимо провести реакцию с щёлочью. Например, с гидроксидом натрия. В результате реакции выпадает осадок гидроксида железа(II).

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

В этой реакции два сложных вещества (хлорид железа(II) и гидроксид натрия) обмениваются своими составными частями. Это реакция обмена.

Ответ: $FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$, реакция обмена.

3. Fe(OH)₂ → FeO

Оксид железа(II) можно получить при термическом разложении гидроксида железа(II). Реакцию следует проводить при нагревании без доступа кислорода, чтобы предотвратить окисление железа до степени окисления +3.

Уравнение реакции:
$Fe(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} FeO + H_2O$

Так как из одного сложного вещества (гидроксид железа(II)) образуется несколько более простых веществ (оксид железа(II) и вода), это реакция разложения.

Ответ: $Fe(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} FeO + H_2O$, реакция разложения.

14. С глубокой древности люди используют золу. В её состав входит твёрдое вещество, которое получило название «поташ». Составьте его формулу и дайте химическое название, если известно, что поташ относится к классу солей и состоит из калия, углерода и кислорода. Укажите области применения поташа.

Составление формулы и химического названия

В условии задачи указано, что поташ является солью и состоит из трех химических элементов: калия (K), углерода (C) и кислорода (O). Соли представляют собой ионные соединения, состоящие из катиона (обычно иона металла) и аниона (кислотного остатка).
1. Катион: Калий — это щелочной металл, находящийся в первой группе Периодической системы. В соединениях он всегда проявляет валентность I и образует положительно заряженный ион (катион) с зарядом +1, то есть $K^+$.
2. Анион: Анион должен состоять из углерода и кислорода. Самым распространенным и устойчивым кислородсодержащим анионом, образованным углеродом, является карбонат-ион, который является кислотным остатком угольной кислоты ($H_2CO_3$). Его формула $CO_3^{2-}$, а заряд равен -2.
3. Составление формулы: Молекула соли должна быть электронейтральной, то есть сумма зарядов всех ионов в ней должна равняться нулю. Чтобы скомпенсировать заряд одного карбонат-аниона ($-2$), необходимо взять два катиона калия ($2 \cdot (+1) = +2$). Таким образом, на один ион $CO_3^{2-}$ приходится два иона $K^+$.
Формула вещества будет $K_2CO_3$.
Химическое название соли, образованной катионом калия и карбонат-анионом, — карбонат калия.

Ответ: химическая формула поташа — $K_2CO_3$, химическое название — карбонат калия.

Области применения поташа

Поташ, или карбонат калия ($K_2CO_3$), является важным химическим продуктом с широким спектром применения, обусловленным его свойствами (в частности, щелочной реакцией водного раствора и тем, что он является источником калия).
Основные области применения:
• Производство стекла: используется для изготовления специальных видов стекла, таких как оптическое и хрустальное. Добавка поташа делает стекло более тугоплавким, прочным и прозрачным, придавая ему блеск.
• Сельское хозяйство: применяется как ценное бесхлорное калийное удобрение. Особенно эффективно на кислых почвах, так как его водный раствор имеет щелочную реакцию и способствует раскислению почвы.
• Пищевая промышленность: известен как пищевая добавка E501. Используется в качестве регулятора кислотности, стабилизатора и разрыхлителя в производстве кондитерских изделий (например, пряников), а также в виноделии.
• Производство моющих средств: исторически и в настоящее время используется для производства жидкого мыла и других чистящих средств.
• Строительство: применяется в качестве противоморозной добавки в бетонные и цементные растворы, что позволяет вести строительные работы при отрицательных температурах.
• Химическая промышленность: служит сырьем для получения различных соединений калия, а также используется как осушитель для органических жидкостей.
• Другое: используется при выделке кож, в производстве красителей, в качестве компонента огнетушащих составов и в фотографии.

Ответ: основными областями применения поташа являются производство стекла, сельское хозяйство (как удобрение), пищевая промышленность (добавка E501), строительство (противоморозная добавка), производство моющих средств и химическая промышленность.