Номер 1, страница 123 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 34. Оксид углерода(IV) - углекислый газ. Подумай, ответь, выполни... - номер 1, страница 123.

Условие.

1. Составьте уравнения реакций, протекающих с образованием оксида углерода(IV) в природе, в быту, в лаборатории и в промышленности.

Решение.

Решение 2.

в природе

Оксид углерода(IV), или углекислый газ ($CO_2$), образуется в природе в ходе нескольких ключевых процессов. Основными источниками являются дыхание живых организмов, разложение органического вещества (гниение), горение (например, при лесных пожарах) и вулканическая деятельность.

1. Дыхание аэробных организмов (животных, растений, микроорганизмов) — это процесс окисления органических соединений, например глюкозы, с выделением энергии, воды и углекислого газа:$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$

2. Гниение и разложение мертвой органики под действием микроорганизмов. Примером может служить аэробное разложение целлюлозы:$(C_6H_{10}O_5)_n + 6nO_2 \rightarrow 6nCO_2 + 5nH_2O$

3. Горение органических веществ, например, древесины в лесных пожарах. Упрощенно этот процесс можно представить как окисление углерода:$C + O_2 \rightarrow CO_2$

Ответ:

Уравнение реакции дыхания: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$.

Уравнение реакции горения углерода: $C + O_2 \rightarrow CO_2$.

Уравнение реакции разложения целлюлозы: $(C_6H_{10}O_5)_n + 6nO_2 \rightarrow 6nCO_2 + 5nH_2O$.

в быту

В повседневной жизни образование оксида углерода(IV) происходит при сжигании различных видов топлива для обогрева и приготовления пищи, в кулинарных процессах, а также в процессе дыхания человека.

1. Сжигание природного газа, основным компонентом которого является метан ($CH_4$):$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

2. "Гашение" пищевой соды (гидрокарбоната натрия $NaHCO_3$) уксусом (раствор уксусной кислоты $CH_3COOH$) при приготовлении выпечки для придания тесту пышности:$NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ:

Уравнение реакции горения метана: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.

Уравнение реакции гашения соды уксусом: $NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$.

в лаборатории

В лабораторных условиях углекислый газ чаще всего получают реакцией обмена между карбонатами и сильными кислотами. Этот способ удобен, так как реакция протекает при комнатной температуре.

1. Действие соляной кислоты ($HCl$) на карбонат кальция ($CaCO_3$), в качестве которого обычно используют мрамор или мел:$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

2. Термическое разложение гидрокарбонатов, например, гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$), при нагревании:$2NaHCO_3 \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ:

Уравнение реакции карбоната кальция с соляной кислотой: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$.

Уравнение реакции термического разложения гидрокарбоната натрия: $2NaHCO_3 \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$.

в промышленности

В промышленных масштабах оксид углерода(IV) является продуктом или побочным продуктом многих крупнотоннажных производств.

1. Производство негашеной извести ($CaO$) путем термического разложения (обжига) известняка ($CaCO_3$) в промышленных печах при температуре около $1000^\circ C$:$CaCO_3 \xrightarrow{900-1200^\circ C} CaO + CO_2 \uparrow$

2. В качестве побочного продукта при спиртовом брожении глюкозы в производстве этилового спирта, пива и других алкогольных напитков:$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$

3. Сжигание угля (кокса) в доменных печах в металлургии или на тепловых электростанциях:$C + O_2 \rightarrow CO_2$

Ответ:

Уравнение реакции обжига известняка: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow$.

Уравнение реакции спиртового брожения: $C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$.

Уравнение реакции горения кокса: $C + O_2 \rightarrow CO_2$.