Задача:
Дана цепочка превращений:
\[Ca \xrightarrow{1} CaO \xrightarrow{2} Ca(OH)_2 \xrightarrow{3} CaCO_3 \xrightarrow{4} CO_2\]
Составить уравнения реакций, расставить коэффициенты, указать тип реакции и назвать продукты.
Решение:
1. Превращение \(Ca \rightarrow CaO\)
Это реакция окисления кальция кислородом. Кальций активно реагирует с кислородом при нагревании, образуя оксид кальция.
Уравнение реакции:
\[2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO\]
Тип реакции: Реакция соединения (окислительно-восстановительная).
Продукты: Оксид кальция.
2. Превращение \(CaO \rightarrow Ca(OH)_2\)
Это реакция взаимодействия оксида кальция (негашеной извести) с водой. В результате образуется гидроксид кальция (гашеная известь).
Уравнение реакции:
\[CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2\]
Тип реакции: Реакция соединения.
Продукты: Гидроксид кальция.
3. Превращение \(Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\)
Для получения карбоната кальция из гидроксида кальция можно использовать реакцию с углекислым газом. Это классическая реакция "помутнения известковой воды".
Уравнение реакции:
\[Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O\]
Тип реакции: Реакция обмена (или кислотно-основная реакция).
Продукты: Карбонат кальция, вода.
4. Превращение \(CaCO_3 \rightarrow CO_2\)
Для получения углекислого газа из карбоната кальция можно использовать термическое разложение карбоната кальция (прокаливание известняка) или реакцию с сильной кислотой.
Уравнение реакции (термическое разложение):
\[CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow\]
Тип реакции: Реакция разложения.
Продукты: Оксид кальция, углекислый газ.
Уравнение реакции (с кислотой, например, соляной):
\[CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow\]
Тип реакции: Реакция обмена.
Продукты: Хлорид кальция, вода, углекислый газ.