Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три уравнения химических реакций, учитывая свойства соединений цинка.

Шаг 1. Превращение $Zn(OH)_{2} \rightarrow ZnO$
Гидроксид цинка — это нерастворимое основание (проявляющее амфотерные свойства). При нагревании практически все нерастворимые гидроксиды разлагаются на соответствующий оксид и воду. Уравнение реакции:
$Zn(OH)_{2} \xrightarrow{t} ZnO + H_{2}O$

Шаг 2. Превращение $ZnO \rightarrow X$
Нам нужно получить промежуточное вещество $X$, из которого в дальнейшем можно будет получить фосфат цинка $Zn_{3}(PO_{4})_{2}$. Фосфат цинка — это нерастворимая соль. Проще всего получить её реакцией обмена между двумя растворимыми солями. Значит, вещество $X$ должно быть растворимой солью цинка. Пусть $X$ — это хлорид цинка $ZnCl_{2}$. Оксид цинка (амфотерный оксид) легко взаимодействует с соляной кислотой. Уравнение реакции:
$ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2}O$

Шаг 3. Превращение $X \rightarrow Zn_{3}(PO_{4})_{2}$
Теперь из растворимой соли $ZnCl_{2}$ нужно получить нерастворимый фосфат цинка. Для этого проведём реакцию ионного обмена с растворимым фосфатом, например, фосфатом натрия $Na_{3}PO_{4}$. В результате реакции выпадет осадок фосфата цинка. Уравнение реакции:
$3ZnCl_{2} + 2Na_{3}PO_{4} \rightarrow Zn_{3}(PO_{4})_{2} \downarrow + 6NaCl$

Ответ:
1) $Zn(OH)_{2} \xrightarrow{t} ZnO + H_{2}O$
2) $ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2}O$
3) $3ZnCl_{2} + 2Na_{3}PO_{4} \rightarrow Zn_{3}(PO_{4})_{2} + 6NaCl$

Источник: ФИПИ