Номер 1, страница 164 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 6. Важнейшие классы неорганических соединений. Параграф 47. Химические свойства солей. Подумай, ответь, выполни... - номер 1, страница 164.

Условие.

1. Составьте уравнения химических реакций, схемы которых даны ниже:

1) $Ca + \dots \to CaSO_4 + H_2$

2) $SO_3 + \dots \to CaSO_4$

3) $N_2O_5 + \dots \to Ca(NO_3)_2$

4) $CaO + \dots \to CaCO_3$

5) $Ca(OH)_2 + \dots \to CaSO_4 + H_2O$

6) $P_2O_5 + \dots \to Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$

Решение.

Решение 2.

1) Ca + ... → CaSO₄ + H₂

В данной реакции активный металл (кальций) взаимодействует с кислотой, вытесняя водород. В результате образуется соль (сульфат кальция) и выделяется газообразный водород. Соль $CaSO_4$ содержит кислотный остаток серной кислоты ($H_2SO_4$). Следовательно, недостающий реагент — это серная кислота.

Уравнение реакции: $Ca + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2$.

Проверим баланс атомов:
Слева: 1 атом $\text{Ca}$, 2 атома $\text{H}$, 1 атом $\text{S}$, 4 атома $\text{O}$.
Справа: 1 атом $\text{Ca}$, 1 атом $\text{S}$, 4 атома $\text{O}$, 2 атома $\text{H}$.
Количество атомов всех элементов в левой и правой частях уравнения одинаково, значит, уравнение сбалансировано.

Ответ: $Ca + H_2SO_4 = CaSO_4 + H_2\uparrow$

2) SO₃ + ... → CaSO₄

Это реакция соединения, в которой кислотный оксид (оксид серы(VI) $SO_3$) взаимодействует с основным оксидом. В продуктах реакции образуется соль сульфат кальция ($CaSO_4$), состоящая из катиона кальция $Ca^{2+}$ и сульфат-аниона $SO_4^{2-}$. Следовательно, недостающим реагентом является основный оксид, содержащий кальций, то есть оксид кальция ($CaO$).

Уравнение реакции: $SO_3 + CaO \rightarrow CaSO_4$.

Уравнение сбалансировано, так как количество атомов каждого элемента слева и справа одинаково.

Ответ: $SO_3 + CaO = CaSO_4$

3) N₂O₅ + ... → Ca(NO₃)₂

В данной реакции кислотный оксид (оксид азота(V) $N_2O_5$) реагирует с образованием соли нитрата кальция ($Ca(NO_3)_2$). Для этого ему необходимо прореагировать с веществом, содержащим кальций, например, с основным оксидом ($CaO$) или основанием ($Ca(OH)_2$). В данном случае, так как в продуктах нет воды, это реакция с оксидом кальция.

Уравнение реакции: $N_2O_5 + CaO \rightarrow Ca(NO_3)_2$.

Проверим баланс атомов:
Слева: 2 атома $\text{N}$, 5 + 1 = 6 атомов $\text{O}$, 1 атом $\text{Ca}$.
Справа: 1 атом $\text{Ca}$, 2 атома $\text{N}$, 3 * 2 = 6 атомов $\text{O}$.
Уравнение сбалансировано.

Ответ: $N_2O_5 + CaO = Ca(NO_3)_2$

4) CaO + ... → CaCO₃

Основный оксид (оксид кальция $CaO$) реагирует с кислотным оксидом с образованием соли (карбоната кальция $CaCO_3$). Карбонат кальция — соль угольной кислоты ($H_2CO_3$), которой соответствует кислотный оксид углерода(IV) ($CO_2$).

Уравнение реакции: $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$.

Уравнение сбалансировано.

Ответ: $CaO + CO_2 = CaCO_3\downarrow$

5) Ca(OH)₂ + ... → CaSO₄ + H₂O

Это реакция нейтрализации, в которой основание (гидроксид кальция $Ca(OH)_2$) реагирует с кислотой с образованием соли и воды. В продуктах образуется соль сульфат кальция ($CaSO_4$), значит, в реакцию вступает серная кислота ($H_2SO_4$).

Схема реакции: $Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O$.

Сбалансируем уравнение.
Слева: 1 атом $\text{Ca}$, 2 + 4 = 6 атомов $\text{O}$, 2 + 2 = 4 атома $\text{H}$, 1 атом $\text{S}$.
Справа: 1 атом $\text{Ca}$, 1 атом $\text{S}$, 4 + 1 = 5 атомов $\text{O}$, 2 атома $\text{H}$.
Чтобы уравнять водород и кислород, поставим коэффициент 2 перед водой ($H_2O$).
$Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O$.
Теперь справа: 1 атом $\text{Ca}$, 1 атом $\text{S}$, 4 + 2 = 6 атомов $\text{O}$, 2 * 2 = 4 атома $\text{H}$.
Уравнение сбалансировано.

Ответ: $Ca(OH)_2 + H_2SO_4 = CaSO_4\downarrow + 2H_2O$

6) P₂O₅ + ... → Ca₃(PO₄)₂ + H₂O

Кислотный оксид (оксид фосфора(V) $P_2O_5$) реагирует с основанием с образованием соли (фосфата кальция $Ca_3(PO_4)_2$) и воды. Основанием, содержащим кальций, является гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$).

Схема реакции: $P_2O_5 + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$.

Сбалансируем уравнение.
1. Уравняем фосфор: слева 2 атома $\text{P}$ (в $P_2O_5$), справа 2 атома $\text{P}$ (в $Ca_3(PO_4)_2$). Фосфор уравнен.
2. Уравняем кальций: справа 3 атома $\text{Ca}$, значит, перед $Ca(OH)_2$ ставим коэффициент 3.
$P_2O_5 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$.
3. Уравняем водород: слева в $3Ca(OH)_2$ содержится 3 * 2 = 6 атомов $\text{H}$. Справа в $H_2O$ 2 атома $\text{H}$. Ставим коэффициент 3 перед $H_2O$.
$P_2O_5 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2O$.
4. Проверим кислород: слева 5 + 3 * 2 = 11 атомов $\text{O}$. Справа 4 * 2 + 3 = 11 атомов $\text{O}$.
Уравнение сбалансировано.

Ответ: $P_2O_5 + 3Ca(OH)_2 = Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 3H_2O$