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 углерода и его соединений.

Шаг 1. Получение промежуточного вещества $X$ из углерода.
Углерод ($C$) при горении в избытке кислорода образует углекислый газ ($CO_{2}$). Именно это вещество удобно использовать для дальнейшего получения карбоната натрия. Таким образом, вещество $X$ — это $CO_{2}$.
Уравнение реакции:
$C + O_{2} \xrightarrow{t} CO_{2}$

Шаг 2. Получение карбоната натрия из углекислого газа.
Кислотный оксид $CO_{2}$ взаимодействует со щелочами с образованием соли и воды. Для получения карбоната натрия ($Na_{2}CO_{3}$) пропустим углекислый газ через раствор гидроксида натрия ($NaOH$).
Уравнение реакции:
$CO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$

Шаг 3. Получение карбоната кальция из карбоната натрия.
Чтобы из растворимой соли ($Na_{2}CO_{3}$) получить нерастворимую соль ($CaCO_{3}$), необходимо провести реакцию ионного обмена с растворимой солью кальция, например, с хлоридом кальция ($CaCl_{2}$). В результате реакции выпадет белый осадок карбоната кальция.
Уравнение реакции:
$Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl$

Ответ:
1) $C + O_{2} = CO_{2}$
2) $CO_{2} + 2NaOH = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$
3) $Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2} = CaCO_{3} + 2NaCl$

Источник: ФИПИ