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, определив промежуточное вещество $X$.

Шаг 1. Определение вещества $X$.
Нам нужно перейти от карбоната натрия $Na_{2}CO_{3}$ к нитрату натрия $NaNO_{3}$ через промежуточное вещество $X$. Из нитрата натрия при нагревании (на что указывает стрелка с кислородом $O_{2}$ в конце схемы) выделяется кислород.
Наиболее логичным промежуточным веществом $X$ в данной цепочке является гидроксид натрия $NaOH$. Его можно получить из карбоната натрия реакцией обмена с гидроксидом кальция или бария.

Шаг 2. Первое превращение: $Na_{2}CO_{3} \rightarrow NaOH$.
Для получения щелочи из соли угольной кислоты проведем реакцию с гидроксидом кальция (известковым молоком). В результате образуется нерастворимый осадок карбоната кальция, что делает реакцию возможной:
$Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NaOH + CaCO_{3} \downarrow$

Шаг 3. Второе превращение: $NaOH \rightarrow NaNO_{3}$.
Чтобы получить нитрат натрия из гидроксида натрия, нужно провести реакцию нейтрализации, добавив азотную кислоту:
$NaOH + HNO_{3} \rightarrow NaNO_{3} + H_{2}O$

Шаг 4. Третье превращение: разложение нитрата натрия.
На рисунке указано получение $O_{2}$ из $NaNO_{3}$. Нитраты щелочных металлов (кроме лития) при нагревании разлагаются на нитриты и кислород:
$2NaNO_{3} \xrightarrow{t} 2NaNO_{2} + O_{2} \uparrow$

Ответ:
1) $Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NaOH + CaCO_{3} \downarrow$
2) $NaOH + HNO_{3} \rightarrow NaNO_{3} + H_{2}O$
3) $2NaNO_{3} \xrightarrow{t} 2NaNO_{2} + O_{2} \uparrow$

Источник: ФИПИ