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

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить уравнения химических реакций, учитывая свойства соединений бария и способы получения углекислого газа.

Шаг 1. Получение хлорида бария из оксида бария.
Оксид бария $\text{BaO}$ является основным оксидом. Чтобы получить из него соль (хлорид бария $\text{BaCl}_{2}$), нужно подействовать на оксид соляной кислотой. В результате реакции обмена образуются соль и вода:
1) $\text{BaO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{BaCl}_{2} + \text{H}_{2}\text{O}$

Шаг 2. Определение вещества X и его получение из хлорида бария.
По условию, при взаимодействии вещества $\text{X}$ с азотной кислотой $\text{HNO}_{3}$ выделяется углекислый газ $\text{CO}_{2}$. Это характерно для качественной реакции на карбонат-ион $\text{CO}_{3}^{2-}$. Следовательно, вещество $\text{X}$ — это карбонат бария $\text{BaCO}_{3}$.
Чтобы получить нерастворимый карбонат бария из растворимого хлорида бария, нужно добавить раствор растворимой соли угольной кислоты, например, карбонат натрия $\text{Na}_{2}\text{CO}_{3}$:
2) $\text{BaCl}_{2} + \text{Na}_{2}\text{CO}_{3} \rightarrow \text{BaCO}_{3}\downarrow + 2\text{NaCl}$

Шаг 3. Получение углекислого газа из карбоната бария.
Карбонаты разлагаются под действием сильных кислот (в данном случае азотной кислоты). При этом образуется соль, вода и выделяется газ — оксид углерода(IV):
3) $\text{BaCO}_{3} + 2\text{HNO}_{3} \rightarrow \text{Ba(NO}_{3}\text{)}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{CO}_{2}\uparrow$

Ответ:
1) $\text{BaO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{BaCl}_{2} + \text{H}_{2}\text{O}$
2) $\text{BaCl}_{2} + \text{Na}_{2}\text{CO}_{3} \rightarrow \text{BaCO}_{3} + 2\text{NaCl}$
3) $\text{BaCO}_{3} + 2\text{HNO}_{3} \rightarrow \text{Ba(NO}_{3}\text{)}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{CO}_{2}$

Источник: ФИПИ