Номер 1, страница 108 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть I

1. Заполните таблицу.

Неметаллы в природе и промышленные способы их получения

Нахождение в природе

Для O, N, Ar, S: Кислород ($O$), азот ($N$) и аргон ($Ar$) являются основными компонентами атмосферного воздуха и находятся в нём в свободном состоянии (~21% $O_2$, ~78% $N_2$, ~0.9% $Ar$). Сера ($S$) встречается как в самородном виде (природная сера), так и в виде соединений: сульфидных минералов (например, пирит $FeS_2$, галенит $PbS$) и сульфатных (например, гипс $CaSO_4 \cdot 2H_2O$).

Для P, Si: Фосфор ($P$) в свободном виде в природе не встречается из-за высокой химической активности. Он входит в состав минералов – фосфатов, в основном апатитов (например, фторапатит $Ca_5(PO_4)_3F$) и фосфоритов. Кремний ($Si$) – второй по распространённости элемент в земной коре. Встречается в виде оксида кремния(IV) $SiO_2$ (кремнезём: кварц, песок) и многочисленных силикатов.

Для Cl, I: Хлор ($Cl$) и йод ($I$) также не встречаются в свободном состоянии. Хлор в основном содержится в виде хлорид-ионов ($Cl^−$) в водах морей и океанов, соляных озерах, а также образует минерал галит (каменная соль $NaCl$). Йод в виде йодидов ($I^−$) присутствует в морской воде и подземных буровых водах, а в виде йодатов (например, $NaIO_3$) – в составе чилийской селитры.

Ответ: Описано основное нахождение указанных неметаллов в природе в свободном состоянии или в виде соединений.

Принцип получения

Для O, N, Ar, S: Кислород, азот и аргон в промышленности получают физическим способом – фракционной перегонкой (ректификацией) сжиженного воздуха, основываясь на различии их температур кипения. Серу получают выплавлением из подземных месторождений с помощью перегретой воды (метод Фраша) или из сероводорода ($H_2S$), который является побочным продуктом при очистке природного газа и нефти (процесс Клауса).

Для P, Si: Фосфор и кремний получают методом карботермии – восстановлением их природных соединений (фосфата кальция и оксида кремния) углем (коксом) при очень высоких температурах (1500-2000 °C) в электрических печах.

Для Cl, I: Хлор получают путем электролиза водных растворов или расплавов хлоридов (в основном, хлорида натрия). Промышленное получение йода основано на окислении йодид-ионов, содержащихся в природных рассолах, более активным галогеном – хлором. Также йод получают восстановлением из природных йодатов.

Ответ: Описаны основные промышленные способы (принципы) получения указанных неметаллов.

Пример уравнения реакции получения

Для O, N, Ar, S: Получение кислорода, азота и аргона из воздуха – это физический процесс разделения, не описываемый химическим уравнением. Пример реакции получения серы (процесс Клауса): $2H_2S + SO_2 \xrightarrow{t, катализатор} 3S \downarrow + 2H_2O$.

Для P, Si: Получение белого фосфора из фосфорита: $2Ca_3(PO_4)_2 + 6SiO_2 + 10C \xrightarrow{1500°C} 6CaSiO_3 + P_4 \uparrow + 10CO \uparrow$. Получение кремния из кремнезёма: $SiO_2 + 2C \xrightarrow{1800°C} Si + 2CO \uparrow$.

Для Cl, I: Получение хлора электролизом водного раствора хлорида натрия: $2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2NaOH + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow$. Получение йода вытеснением из раствора йодида натрия: $2NaI + Cl_2 \rightarrow 2NaCl + I_2 \downarrow$.

Ответ: Приведены примеры уравнений реакций, лежащих в основе промышленных способов получения неметаллов.