Номер 14, страница 88 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 14, страница 88.

Условие.

14. Составьте уравнения всех возможных реакций между растворами следующих веществ: гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$), гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$), сернистой кислоты ($H_2SO_3$), углекислого газа ($CO_2$).

Решение.

Решение 2.

Решение

Рассмотрим все возможные химические реакции между водными растворами следующих веществ: гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$), гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$), сернистой кислоты ($H_2SO_3$) и углекислого газа ($CO_2$, который в воде образует угольную кислоту $H_2CO_3$).

1. Гидрокарбонат натрия и гидроксид кальция

Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) является кислой солью и реагирует со щелочью $Ca(OH)_2$. В зависимости от соотношения реагентов, возможны два варианта реакции, в обоих случаях образуется нерастворимый карбонат кальция $CaCO_3$.

а) При мольном соотношении $NaHCO_3 : Ca(OH)_2 = 2:1$ (или в избытке гидрокарбоната) образуются две средние соли и вода:

$2NaHCO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + Na_2CO_3 + 2H_2O$

б) При мольном соотношении $NaHCO_3 : Ca(OH)_2 = 1:1$ (или в избытке щелочи) образуется средняя соль, щелочь и вода:

$NaHCO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + NaOH + H_2O$

Ответ: $2NaHCO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + Na_2CO_3 + 2H_2O$; $NaHCO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + NaOH + H_2O$.

2. Гидрокарбонат натрия и сернистая кислота

Сернистая кислота ($H_2SO_3$) является более сильной кислотой, чем угольная ($H_2CO_3$), поэтому она вытесняет угольную кислоту из ее соли. Неустойчивая угольная кислота разлагается на воду и углекислый газ.

а) При избытке сернистой кислоты (или соотношении 1:1) образуется кислая соль гидросульфит натрия:

$H_2SO_3 + NaHCO_3 \rightarrow NaHSO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$

б) При избытке гидрокарбоната натрия (соотношение 1:2) образуется средняя соль сульфит натрия:

$H_2SO_3 + 2NaHCO_3 \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O + 2CO_2\uparrow$

Ответ: $H_2SO_3 + NaHCO_3 \rightarrow NaHSO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$; $H_2SO_3 + 2NaHCO_3 \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O + 2CO_2\uparrow$.

3. Гидроксид кальция и сернистая кислота

Это реакция нейтрализации между основанием и двухосновной кислотой. Продукты зависят от соотношения реагентов.

а) При избытке основания (или соотношении 1:1) образуется нерастворимая средняя соль сульфит кальция:

$Ca(OH)_2 + H_2SO_3 \rightarrow CaSO_3\downarrow + 2H_2O$

б) При избытке кислоты (соотношение 1:2) образуется растворимая кислая соль гидросульфит кальция:

$Ca(OH)_2 + 2H_2SO_3 \rightarrow Ca(HSO_3)_2 + 2H_2O$

Ответ: $Ca(OH)_2 + H_2SO_3 \rightarrow CaSO_3\downarrow + 2H_2O$; $Ca(OH)_2 + 2H_2SO_3 \rightarrow Ca(HSO_3)_2 + 2H_2O$.

4. Гидроксид кальция и углекислый газ

Кислотный оксид $CO_2$ реагирует с раствором щелочи $Ca(OH)_2$.

а) При недостатке или эквимолярном количестве $CO_2$ образуется белый осадок карбоната кальция:

$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$

б) При избытке $CO_2$ осадок растворяется, образуя растворимую кислую соль гидрокарбонат кальция. Суммарное уравнение:

$Ca(OH)_2 + 2CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

Ответ: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$; $Ca(OH)_2 + 2CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$.

Остальные пары веществ не вступают в реакцию в данных условиях:

• Гидрокарбонат натрия и углекислый газ: в водном растворе $CO_2$ образует угольную кислоту $H_2CO_3$. Раствор гидрокарбоната натрия уже содержит ионы $HCO_3^-$, являющиеся продуктом диссоциации угольной кислоты. Новых веществ не образуется.
• Сернистая кислота и углекислый газ: обе являются кислотами (в водном растворе) и друг с другом не реагируют.