Номер 4, страница 135 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. В схеме превращений

$Na \to X \to NaHCO_3$

веществу X соответствует формула

1) $NaH$

2) $Na_2O_2$

3) $NaOH$

4) $NaCl$

Решение

В данной задаче необходимо определить неизвестное вещество X в цепочке химических превращений: $Na \rightarrow X \rightarrow NaHCO_3$. Для этого проанализируем каждую стадию превращения и проверим предложенные варианты.

Цепочка состоит из двух последовательных реакций:

1. Получение вещества X из металлического натрия ($Na$).
2. Получение гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$) из вещества X.

Рассмотрим каждый вариант:

1) NaH
Гидрид натрия (NaH) можно получить реакцией натрия с водородом: $2Na + H_2 \rightarrow 2NaH$. Далее, гидрид натрия реагирует с водой с образованием гидроксида натрия ($NaOH$), который затем может прореагировать с избытком $CO_2$ до гидрокарбоната: $NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2$, и $NaOH + CO_2 \rightarrow NaHCO_3$. Этот путь возможен, но является более сложным для второго превращения.

2) Na₂O₂
Пероксид натрия ($Na_2O_2$) образуется при сгорании натрия в избытке кислорода: $2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2$. Пероксид натрия может реагировать с водой, образуя $NaOH$, или с $CO_2$, образуя карбонат натрия ($Na_2CO_3$), а не гидрокарбонат: $2Na_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2$. Для получения $NaHCO_3$ потребуются дополнительные реакции.

3) NaOH
Гидроксид натрия ($NaOH$) образуется при реакции натрия с водой. Это очень типичная реакция для щелочных металлов.
$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$
Далее, гидроксид натрия, будучи основанием (щелочью), реагирует с кислотным оксидом $CO_2$. При избытке углекислого газа образуется именно кислая соль — гидрокарбонат натрия.
$NaOH + CO_2 (изб.) \rightarrow NaHCO_3$
Эта последовательность реакций является классической и наиболее вероятной.

4) NaCl
Хлорид натрия ($NaCl$) можно получить реакцией натрия с хлором: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$. Однако прямое превращение $NaCl$ в $NaHCO_3$ — это сложный промышленный процесс (метод Сольве), который требует дополнительных реагентов ($NH_3$) и не является простой одностадийной реакцией, которая обычно подразумевается в таких заданиях.

Таким образом, наиболее логичным и простым является путь через гидроксид натрия.

Ответ: 3) NaOH