Страница 120 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II

1. Заполните схему «Области применения хлорида натрия», используя дополнительные источники информации.

Решение:

доп ткяпх йаботоя

смодх qянчодоqу модо qоп qянчх

$M + HOH = $

молороляна (Т

бобов с ин изибоббе (S

NaCl

S 30.

Общая характе

автойство виннзи qоп тояняюфяюф

о тогуятойедоqомнасе

сенсорно оксидов

натрия метана

Часть I

Пищевая промышленность
Хлорид натрия, широко известный как поваренная соль, является одной из важнейших пищевых добавок. Его используют для придания соленого вкуса блюдам, а также в качестве консерванта. Соль подавляет рост патогенных микроорганизмов, что позволяет значительно увеличить сроки хранения таких продуктов, как мясо, рыба, овощи (при солении и квашении).
Ответ: Применение в качестве вкусовой добавки (поваренная соль) и консерванта.

Химическая промышленность
Хлорид натрия ($NaCl$) — это основное сырье для производства целого ряда химических продуктов. Методом электролиза водного раствора $NaCl$ получают хлор ($Cl_2$), гидроксид натрия ($NaOH$) и водород ($H_2$). Электролизом расплава $NaCl$ получают металлический натрий ($Na$). Также он используется в процессе Сольве для производства карбоната натрия (кальцинированной соды, $Na_2CO_3$).
Ответ: Сырье для получения хлора, гидроксида натрия, металлического натрия и соды.

Медицина
В медицине используется стерильный изотонический (физиологический) раствор хлорида натрия с концентрацией $0.9\%$. Его применяют для внутривенных инфузий при обезвоживании организма, для растворения лекарственных препаратов, для промывания ран и слизистых оболочек. Гипертонические растворы (с более высокой концентрацией) используются для компрессов для снятия отеков и как антимикробное средство.
Ответ: Приготовление физиологических и гипертонических растворов для медицинских целей.

Коммунальное хозяйство (борьба с гололедом)
Техническая соль (галит) — это эффективный и недорогой антиобледенительный реагент. При контакте со снегом или льдом соль образует раствор, температура замерзания которого значительно ниже $0°C$. Это приводит к таянию льда и снежной массы на дорогах, тротуарах и других поверхностях, обеспечивая безопасность движения в зимний период.
Ответ: Использование в качестве противогололедного реагента.

Водоподготовка и котельные
Таблетированная соль используется для регенерации ионообменных смол в системах умягчения воды. В процессе умягчения ионы кальция ($Ca^{2+}$) и магния ($Mg^{2+}$), обуславливающие жесткость воды, задерживаются смолой, а в воду поступают ионы натрия ($Na^+$). Со временем смола насыщается ионами жесткости, и для ее восстановления (регенерации) через фильтр пропускают концентрированный раствор $NaCl$.
Ответ: Регенерация ионообменных фильтров в системах умягчения воды.

Производство мыла и красителей
В мыловарении хлорид натрия используется для процесса высаливания. Добавление соли в реакционную массу снижает растворимость мыла, в результате чего оно отделяется от глицерина и щелочи, всплывая наверх. В текстильной промышленности соль добавляют в красильные ванны для улучшения фиксации красителя на волокнах ткани, так как она способствует более полному поглощению краски.
Ответ: Компонент для высаливания мыла и фиксации красителей в текстильной промышленности.

2. Определите формулы неизвестных реагентов в схеме последовательных превращений и запишите соответствующие уравнения реакций.

a) Li $\rightarrow$ X$_1$ $\rightarrow$ X$_2$ $\rightarrow$ LiCl $\rightarrow$ ZnS $\rightarrow$ Li$_3$PO$_4$

1) плотность

2) температура плавления

3) восстановительные свойства

4) Химические свойства

5) уравнением

6)

б) Na $\rightarrow$ Na$_2$O$_2$ $\rightarrow$ X$_1$ $\rightarrow$ X$_2$ $\rightarrow$ NaCl $\rightarrow$ NaNO$_3$

1)

2)

3)

4) Оксиды и гидроксиды щелочноземельных

5) Запишите примеры уравнений соответствующи

6) для CaO

Примечание: В исходной цепочке превращений $Li \rightarrow X_1 \rightarrow X_2 \rightarrow LiCl \rightarrow ZnS \rightarrow Li_3PO_4$, переходы $LiCl \rightarrow ZnS$ и $ZnS \rightarrow Li_3PO_4$ являются химически сложными и маловероятными в рамках стандартных химических задач. Более логичной и последовательной является цепочка, в которой допущена опечатка, и вместо $LiCl$ должен быть сульфид лития $Li_2S$. Представленное решение основано на этой скорректированной и химически последовательной цепочке: $Li \rightarrow X_1 \rightarrow X_2 \rightarrow Li_2S \rightarrow ZnS \rightarrow Li_3PO_4$. Кроме того, переход $ZnS \rightarrow Li_3PO_4$ является двухстадийным, что соответствует шести строкам для пяти переходов в задании.

Неизвестные вещества: $X_1$ – оксид лития ($Li_2O$), $X_2$ – гидроксид лития ($LiOH$).

Уравнения реакций:

1) Реакция получения оксида лития из металлического лития при сжигании на воздухе:

$4Li + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Li_2O$

2) Получение гидроксида лития при реакции оксида лития с водой:

$Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$

3) Получение сульфида лития ($Li_2S$) из гидроксида лития и сероводорода:

$2LiOH + H_2S \rightarrow Li_2S + 2H_2O$

4) Получение сульфида цинка ($ZnS$) в реакции ионного обмена между сульфидом лития и растворимой солью цинка (например, хлоридом цинка):

$Li_2S + ZnCl_2 \rightarrow ZnS \downarrow + 2LiCl$

5) Первая стадия получения фосфата лития: обжиг сульфида цинка для получения оксида цинка:

$2ZnS + 3O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2ZnO + 2SO_2 \uparrow$

6) Вторая стадия: растворение оксида цинка в ортофосфорной кислоте с последующим добавлением гидроксида лития для получения фосфата лития (нерастворимый гидроксид цинка выпадает в осадок):

$3ZnO + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2 + 3H_2O$, затем $Zn_3(PO_4)_2 + 6LiOH \rightarrow 3Zn(OH)_2 \downarrow + 2Li_3PO_4$.

Более вероятно, что процесс проводят в одной колбе. Сначала растворяют ZnS в кислоте, а затем добавляют щелочь:

$ZnS + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn(H_2PO_4)_2 + H_2S\uparrow$

Затем добавляют избыток гидроксида лития:

$Zn(H_2PO_4)_2 + 6LiOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2Li_3PO_4 + 4H_2O$

Так как в задании имеется 6 строк, то последние два уравнения являются решением для пятого и шестого пункта.

Ответ: Неизвестные вещества: $X_1$ – $Li_2O$ (оксид лития), $X_2$ – $LiOH$ (гидроксид лития). Уравнения реакций (на основе скорректированной цепи): 1) $4Li + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Li_2O$; 2) $Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$; 3) $2LiOH + H_2S \rightarrow Li_2S + 2H_2O$; 4) $Li_2S + ZnCl_2 \rightarrow ZnS \downarrow + 2LiCl$; 5) $ZnS + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn(H_2PO_4)_2 + H_2S\uparrow$; 6) $Zn(H_2PO_4)_2 + 6LiOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2Li_3PO_4 + 4H_2O$.

Неизвестные вещества: $X_1$ – гидроксид натрия ($NaOH$), $X_2$ – карбонат натрия ($Na_2CO_3$).

Уравнения реакций:

1) Получение пероксида натрия при сжигании натрия в избытке кислорода:

$2Na + O_2 \xrightarrow{t^\circ} Na_2O_2$

2) Реакция пероксида натрия с водой с образованием гидроксида натрия и кислорода:

$2Na_2O_2 + 2H_2O \xrightarrow{t^\circ} 4NaOH + O_2 \uparrow$

3) Получение карбоната натрия при пропускании углекислого газа через раствор гидроксида натрия:

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

4) Получение хлорида натрия при реакции карбоната натрия с соляной кислотой:

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$

5) Получение нитрата натрия в реакции ионного обмена между хлоридом натрия и нитратом серебра:

$NaCl + AgNO_3 \rightarrow NaNO_3 + AgCl \downarrow$

6) Дополнительное превращение, указанное стрелкой на схеме (реакция $X_1$ с соляной кислотой):

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

Ответ: Неизвестные вещества: $X_1$ – $NaOH$ (гидроксид натрия), $X_2$ – $Na_2CO_3$ (карбонат натрия). Уравнения реакций: 1) $2Na + O_2 \xrightarrow{t^\circ} Na_2O_2$; 2) $2Na_2O_2 + 2H_2O \xrightarrow{t^\circ} 4NaOH + O_2 \uparrow$; 3) $2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$; 4) $Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$; 5) $NaCl + AgNO_3 \rightarrow NaNO_3 + AgCl \downarrow$; 6) $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$.