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 магния и кальция.

Шаг 1. Переход $MgCO_{3} \rightarrow X$
Карбонат магния — это нерастворимая соль. При термическом разложении карбонатов металлов (кроме щелочных) образуются оксид металла и углекислый газ. Веществом $X$ в данной схеме является углекислый газ $CO_{2}$, так как именно из него в одну стадию можно получить карбонат кальция.
$MgCO_{3} \xrightarrow{t} MgO + CO_{2} \uparrow$

Шаг 2. Переход $X \rightarrow CaCO_{3}$
Теперь нам нужно из углекислого газа ($X$) получить карбонат кальция. Углекислый газ — это кислотный оксид. Он взаимодействует со щелочами с образованием соли и воды. Для получения карбоната кальция пропустим углекислый газ через известковую воду (раствор гидроксида кальция):
$CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} \downarrow + H_{2}O$

Шаг 3. Переход $CaCO_{3} \rightarrow CaSiO_{3}$
Карбонат кальция и силикат кальция — это соли. Более тугоплавкие оксиды (такие как оксид кремния $SiO_{2}$) способны вытеснять более летучие оксиды (такие как $CO_{2}$) из их солей при сплавлении. При нагревании смеси карбоната кальция с песком (оксидом кремния) происходит реакция замещения:
$CaCO_{3} + SiO_{2} \xrightarrow{t} CaSiO_{3} + CO_{2} \uparrow$

Ответ:
1) $MgCO_{3} \xrightarrow{t} MgO + CO_{2}$
2) $CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$
3) $CaCO_{3} + SiO_{2} \xrightarrow{t} CaSiO_{3} + CO_{2}$

Источник: ФИПИ