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

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно подобрать реагенты, которые позволяют перейти от одного соединения кальция к другому, соблюдая правила протекания химических реакций.

Шаг 1. Переход от $\text{Ca(OH)}_2$ к веществу $\text{X}$.
Гидроксид кальция — это щелочь. Чтобы получить из него соль, которую затем можно превратить в хлорид кальция, удобнее всего получить карбонат кальция (мел). Для этого пропустим через раствор гидроксида кальция углекислый газ:
$\text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}$
Таким образом, вещество $\text{X}$ — это карбонат кальция $\text{CaCO}_3$.

Шаг 2. Переход от $\text{X}$ ($\text{CaCO}_3$) к $\text{CaCl}_2$.
Карбонаты легко взаимодействуют с сильными кислотами. Чтобы получить хлорид, добавим к карбонату кальция соляную кислоту. Реакция идет с выделением газа (углекислого газа) и образованием воды:
$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$

Шаг 3. Переход от $\text{CaCl}_2$ к $\text{Ca(NO}_3)_2$.
Чтобы из одной растворимой соли получить другую растворимую соль, нужно провести реакцию ионного обмена, в результате которой образуется осадок. В данном случае нам нужно заменить хлорид-ион на нитрат-ион. Добавим нитрат серебра, так как хлорид серебра нерастворим и выпадет в осадок:
$\text{CaCl}_2 + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + 2\text{AgCl} \downarrow$

Итоговые уравнения реакций:
1) $\text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O}$
2) $\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
3) $\text{CaCl}_2 + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + 2\text{AgCl}$

Ответ:
1) $\text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O}$;
2) $\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$;
3) $\text{CaCl}_2 + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + 2\text{AgCl}$.

Источник: ФИПИ