Задание №9 — Основы неорганической химии
В заданной схеме превращений
NaCl→электpoлиз X → PCl5 →Ca(OH)2(изб.) Y
веществами Х и Yявляются
| 1) | HCl |
| 2) | Cl2 |
| 3) | Ca3(PO4)2 |
| 4) | H3PO4 |
| 5) | CaHPO4 |
Правильный ответ
23
Пояснение
Решение.
Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.
1. Определение вещества X.
Первая стадия — электролиз хлорида натрия. В условии не указано, проводится электролиз расплава или раствора, однако в обоих случаях одним из продуктов является свободный хлор.
При электролизе расплава: 2NaCl → (электролиз) 2Na + Cl2↑.
При электролизе водного раствора: 2NaCl + 2H2O → (электролиз) H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH.
Среди предложенных вариантов ответа под номером 2 указан хлор (Cl2). Хлор является типичным окислителем и исходным веществом для получения хлоридов фосфора. Таким образом, вещество X — Cl2 (вариант 2).
2. Определение вещества Y.
Вторая стадия — взаимодействие хлорида фосфора(V) с избытком гидроксида кальция.
PCl5 — это бинарное соединение (галогенид неметалла), которое легко подвергается необратимому гидролизу. При взаимодействии со щелочами или основаниями происходит полная нейтрализация образующихся кислот.
Сначала представим гидролиз водой: PCl5 + 4H2O → H3PO4 + 5HCl.
Так как реакция идет с избытком гидроксида кальция Ca(OH)2, образовавшиеся фосфорная и соляная кислоты вступают в реакцию нейтрализации:
2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2↓ + 6H2O
2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O
Суммарное уравнение реакции:
2PCl5 + 8Ca(OH)2 (изб.) → Ca3(PO4)2↓ + 5CaCl2 + 8H2O
Поскольку гидроксид кальция взят в избытке, образуется средняя соль — фосфат кальция, а не кислые соли. Таким образом, вещество Y — Ca3(PO4)2 (вариант 3).
Ответ: X — 2, Y — 3.
Источник: ФИПИ