Номер 40, страница 81 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 8. Азот, фосфор и их соединения - номер 40, страница 81.

Условие.

40. Твёрдое, белое, хорошо растворимое в воде соединение A представляет собой кислоту. При добавлении к водному раствору A оксида B образуется белое нерастворимое в воде соединение C. При прокаливании вещества C в присутствии песка и угля образуется простое вещество, входящее в состав вещества A. Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

1. Идентификация веществ

Проанализируем последовательно все условия задачи для определения веществ.

- Вещество А — это твёрдая, белая, хорошо растворимая в воде кислота. Этим требованиям удовлетворяет ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$).

- При добавлении к водному раствору кислоты А оксида В образуется белый нерастворимый осадок С. Это указывает на реакцию между кислотой и основным оксидом с образованием нерастворимой соли.

- Решающим является условие о прокаливании вещества С с песком (диоксид кремния, $SiO_2$) и углём (углерод, $C$), в результате которого образуется простое вещество, входящее в состав А. Эта реакция является промышленным способом получения фосфора из природных фосфатов (например, фосфорита, основным компонентом которого является фосфат кальция).

Таким образом, простое вещество — это фосфор ($P$), который является элементом, входящим в состав ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$).

Из этого следует, что:

- Вещество С — это фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

- Вещество В — это оксид, который при реакции с ортофосфорной кислотой образует фосфат кальция, то есть оксид кальция ($CaO$).

Ответ: Вещество А — ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$), вещество В — оксид кальция ($CaO$), вещество С — фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

2. Уравнения реакций

Исходя из идентифицированных веществ, запишем уравнения соответствующих химических реакций:

1) Реакция между водным раствором ортофосфорной кислоты (А) и оксидом кальция (В) с образованием нерастворимого фосфата кальция (С):

$2H_3PO_4 + 3CaO \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 3H_2O$

2) Реакция получения фосфора при прокаливании фосфата кальция (С) с песком и углём (карботермическое восстановление):

$2Ca_3(PO_4)_2 + 6SiO_2 + 10C \xrightarrow{t} 6CaSiO_3 + P_4 \uparrow + 10CO \uparrow$

Ответ:
$2H_3PO_4 + 3CaO \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 3H_2O$
$2Ca_3(PO_4)_2 + 6SiO_2 + 10C \xrightarrow{t} 6CaSiO_3 + P_4 \uparrow + 10CO \uparrow$