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, определив промежуточное вещество $X$.

Шаг 1. Превращение $C \rightarrow X$.
Углерод ($C$) — это неметалл. Чтобы в дальнейшем получить карбонат натрия ($Na_{2}CO_{3}$), нам нужно сначала окислить углерод до его оксида. Наиболее логичным промежуточным веществом $X$ является углекислый газ — оксид углерода(IV).
При полном сгорании углерода в избытке кислорода образуется углекислый газ:
$C + O_{2} \xrightarrow{t} CO_{2}$
Таким образом, вещество $X$ — это $CO_{2}$.

Шаг 2. Превращение $CO_{2} \rightarrow Na_{2}CO_{3}$.
Углекислый газ ($CO_{2}$) является кислотным оксидом. Чтобы получить соль (карбонат натрия), нужно провести реакцию оксида с щелочью (гидроксидом натрия):
$CO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$

Шаг 3. Превращение $Na_{2}CO_{3} \rightarrow BaCO_{3}$.
Карбонат натрия — это растворимая соль. Чтобы получить из неё нерастворимый карбонат бария ($BaCO_{3}$), необходимо провести реакцию ионного обмена с растворимой солью бария, например, с хлоридом бария ($BaCl_{2}$) или нитратом бария ($Ba(NO_{3})_{2}$):
$Na_{2}CO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow + 2NaCl$
В результате реакции выпадает белый осадок карбоната бария.

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

Источник: ФИПИ