Условие задачи
Составьте формулы продуктов реакций, назовите их, расставьте коэффициенты:
а) CaO + HNO3 ⟶ …;Cu(OH)2 + HCl ⟶ …;Fe2O3 + SO3 ⟶ …;P2O5 + KOH ⟶ …;NaOH + H2SO4 ⟶ ….
б) SO3 + H2O ⟶ …;SO3 + KOH ⟶ …;Na2O + H2SO4 ⟶ …;Na2O + CO2 ⟶ …;Na2O + H2O ⟶ ….
Решение
Ниже приведено подробное решение задачи по неорганической химии, где для каждой реакции выполнен подбор продуктов, их формулировка, расстановка стехиометрических коэффициентов и наименования получившихся веществ. Все формулы записаны с использованием символов Unicode вместо формата LaTeX.
─────────────────────────────
Часть (а)
1) Реакция: CaO + HNO₃ ⟶ …
• CaO – оксид кальция (основный оксид), HNO₃ – азотная кислота.
• При взаимодействии основного оксида с кислотой происходит образование соли и воды.
• Оксид кальция реагирует с азотной кислотой с образованием нитрата кальция.
Для полного нейтрализующего эффекта необходимо 2 моль HNO₃ на 1 моль CaO.
Расставляем коэффициенты:
CaO + 2 HNO₃ ⟶ Ca(NO₃)₂ + H₂O
• Название соли: нитрат кальция.
─────────────────────────────
2) Реакция: Cu(OH)₂ + HCl ⟶ …
• Cu(OH)₂ – гидроксид меди(II) (основание), HCl – соляная кислота.
• При нейтрализации гидроксида кислотой образуется соответствующая соль и вода.
• Медь в Cu(OH)₂ имеет степень окисления +2, значит при реакции образуется хлорид меди(II).
Для полного нейтралирования 1 моль Cu(OH)₂ требуется 2 моль HCl.
Записываем уравнение:
Cu(OH)₂ + 2 HCl ⟶ CuCl₂ + 2 H₂O
• Название соли: хлорид меди(II).
─────────────────────────────
3) Реакция: Fe₂O₃ + SO₃ ⟶ …
• Fe₂O₃ – оксид железа(III) (кислотный оксид), SO₃ – триоксид серы (также кислотный оксид).
• При их взаимодействии возможно образование сульфата железа(III) – соли, получаемой по реакции кислотных оксидов с основанием (в данном случае Fe₂O₃ можно рассматривать как амфотерное вещество, но реакция с SO₃ приводит к образованию сложного сульфата).
• Подбираем коэффициенты так, чтобы сохранить атомный баланс:
Fe₂O₃ + 3 SO₃ ⟶ Fe₂(SO₄)₃
• Название соли: сульфат железа(III).
─────────────────────────────
4) Реакция: P₂O₅ + KOH ⟶ …
• P₂O₅ – пятиокис фосфора (кислотный ангидрид фосфорной кислоты), KOH – гидроксид калия.
• При реакции кислотного ангидрида с основанием образуется соль и вода.
• Полное нейтрализующее соотношение достигается при участии 6 молей KOH:
P₂O₅ + 6 KOH ⟶ 2 K₃PO₄ + 3 H₂O
• Название соли: трипортативный фосфат, то есть фосфат калия (K₃PO₄).
─────────────────────────────
5) Реакция: NaOH + H₂SO₄ ⟶ …
• NaOH – гидроксид натрия (основа), H₂SO₄ – серная кислота.
• При нейтрализации сильной кислоты основанием образуется соль и вода.
• Для полного нейтралирования кислоты необходимо 2 моль NaOH на 1 моль H₂SO₄:
2 NaOH + H₂SO₄ ⟶ Na₂SO₄ + 2 H₂O
• Название соли: сульфат натрия.
─────────────────────────────
Часть (б)
1) Реакция: SO₃ + H₂O ⟶ …
• SO₃ – триоксид серы (кислотный ангидрид серной кислоты), H₂O – вода.
• При взаимодействии SO₃ с водой образуется серная кислота:
SO₃ + H₂O ⟶ H₂SO₄
• Название продукта: серная кислота.
─────────────────────────────
2) Реакция: SO₃ + KOH ⟶ …
• Здесь SO₃, являясь кислотным ангидридом, реагирует с основанием KOH.
• При использовании одного моля KOH образуется кислое (неполностью нейтрализованное) соединение – бисульфат калия:
SO₃ + KOH ⟶ KHSO₄
• Название соли: бисульфат калия (или гидроген сульфат калия).
• Примечание. Если бы использовалось 2 моль KOH, можно было бы получить сульфат калия:
SO₃ + 2 KOH ⟶ K₂SO₄ + H₂O,
но в условии соотношение реагентов указано 1:1, поэтому выбираем KHSO₄.
─────────────────────────────
3) Реакция: Na₂O + H₂SO₄ ⟶ …
• Na₂O – оксид натрия (основный оксид), H₂SO₄ – серная кислота.
• При их взаимодействии происходит образование соли – сульфата натрия – и воды.
Na₂O + H₂SO₄ ⟶ Na₂SO₄ + H₂O
• Название соли: сульфат натрия.
─────────────────────────────
4) Реакция: Na₂O + CO₂ ⟶ …
• Na₂O – оксид натрия, CO₂ – углекислый газ.
• При соединении оксида с диоксидом углерода образуется карбонат:
Na₂O + CO₂ ⟶ Na₂CO₃
• Название соли: карбонат натрия.
─────────────────────────────
5) Реакция: Na₂O + H₂O ⟶ …
• Оксид натрия при взаимодействии с водой образует гидроксид натрия.
Na₂O + H₂O ⟶ 2 NaOH
• Название продукта: гидроксид натрия (каустическая сода).
─────────────────────────────
Вывод:
Все реакции относятся к неорганической химии, в частности к реакциям нейтрализации, где кислотные оксиды (или ангидриды) и оксиды металлов реагируют с кислотами или основаниями, образуя соли и воду. Формулы продуктов записаны с использованием Unicode-символов для нижних индексов.
Это и есть подробное решение задачи с указанием баланса молекул, расстановкой коэффициентов и наименованием веществ.