Номер 9, страница 106, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

9. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующую цепочку превращений:

$KCl \rightarrow K \rightarrow KOH \rightarrow KHCO_3 \rightarrow K_2CO_3 \rightarrow KCl$.

Решение

Для осуществления указанной цепочки превращений необходимо провести следующие химические реакции:

KCl → K

Получение металлического калия из его хлорида возможно путем электролиза расплава соли. На катоде происходит восстановление ионов калия до металлического состояния, а на аноде — окисление хлорид-ионов до газообразного хлора.

$2KCl \xrightarrow{электролиз\ расплава} 2K + Cl_2 \uparrow$

K → KOH

Калий, как активный щелочной металл, бурно взаимодействует с водой. В результате этой экзотермической реакции образуется сильное основание — гидроксид калия (щелочь) — и выделяется газообразный водород.

$2K + 2H_2o \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$

KOH → KHCO₃

Для получения кислой соли, гидрокарбоната калия, через раствор гидроксида калия необходимо пропустить избыточное количество углекислого газа. Углекислый газ, являясь кислотным оксидом, реагирует со щелочью, и при его избытке образуется именно кислая соль.

$KOH + CO_2 (\text{изб.}) \rightarrow KHCO_3$

KHCO₃ → K₂CO₃

Превращение кислой соли (гидрокарбоната калия) в среднюю соль (карбонат калия) можно осуществить путем термического разложения. При нагревании гидрокарбонат калия разлагается на карбонат калия, воду и углекислый газ.

$2KHCO_3 \xrightarrow{t^{\circ}} K_2CO_3 + H_2o + CO_2 \uparrow$

Альтернативным способом является реакция гидрокарбоната калия с гидроксидом калия: $KHCO_3 + KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$.

K₂CO₃ → KCl

Чтобы получить хлорид калия из карбоната калия, необходимо провести реакцию с сильной кислотой, например, соляной (HCl). Произойдет реакция ионного обмена, в результате которой образуется соль хлорид калия, вода и выделяется слабый электролит — угольная кислота, которая сразу разлагается на воду и углекислый газ.

$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2o + CO_2 \uparrow$

Ответ:

$2KCl \xrightarrow{электролиз\ расплава} 2K + Cl_2 \uparrow$

$2K + 2H_2o \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$

$KOH + CO_2 \rightarrow KHCO_3$

$2KHCO_3 \xrightarrow{t^{\circ}} K_2CO_3 + H_2o + CO_2 \uparrow$

$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2o + CO_2 \uparrow$