Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС §36

Оксид углерода – углекислый газ

Стр. 140

Вопросы

1. Какими общими свойствами обладают кислотные оксиды?

Кислотные оксиды — это оксиды неметаллов (или металлов в высокой степени окисления), которые проявляют кислотные свойства. Общие свойства кислотных оксидов заключаются в следующем: они реагируют с водой с образованием соответствующих кислот (например, CO₂ + H₂O → H₂CO₃), реагируют с основаниями и их растворами с образованием солей и воды (например, CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O), а также могут взаимодействовать с основными и амфотерными оксидами, образуя соли. Эти свойства указывают на кислотный характер таких оксидов.

Стр. 141

Лабораторный опыт

1. Проведение качественной реакции на углекислый газ. Через 2–3 мл свежеприготовленного раствора гидроксида кальция (известковой воды) пропустите углекислый газ.

Почему известковая вода мутнеет, если через неё пропускают углекислый газ?

Известковая вода мутнеет, потому что при взаимодействии углекислого газа с гидроксидом кальция образуется малорастворимый карбонат кальция (CaCO₃), который выпадает в виде белого осадка.

Напишите уравнение протекающей реакции в молекулярном, ионном и сокращённом ионном виде.

Молекулярное уравнение: (CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O)

Полное ионное уравнение: (CO₂ + Ca²⁺ + 2OH⁻ → CaCO₃↓ + H₂O)

Сокращённое ионное уравнение: (CO₂ + OH⁻ + Ca²⁺ → CaCO₃↓ + H₂O)

Стр. 142

Подумай, ответь, выполни

1. Составьте уравнения реакций, протекающих с образованием оксида углерода(IV) в природе, в быту, в лаборатории и в промышленности.

В природе углекислый газ образуется при медленном окислении в биохимических процессах, таких как дыхание, гниение и брожение. Также он выделяется в вулканических местностях.

В быту CO₂ образуется, например, при горении метана: (CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O).

В лаборатории его получают при взаимодействии кислот с мрамором или мелом: (CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O).

В промышленности углекислый газ — побочный продукт при производстве извести: (CaCO₃ →[t=1200 °C] CaO + CO₂↑).

2. Работая в парах, составьте сравнительную характеристику оксида углерода(II) и оксида углерода(IV) по следующему плану: состав → строение → получение → свойства → применение.

Оксид углерода(II) — CO, оксид углерода(IV) — CO₂. В молекуле CO связь тройная, одна из связей — донорно-акцепторная. В молекуле CO₂ — две двойные ковалентные связи, молекула линейная и неполярная.

CO получают в лаборатории действием серной кислоты на муравьиную кислоту: (HCOOH + H₂SO₄ → H₂O + CO↑). В промышленности — в газогенераторах: (C + CO₂ → 2CO).

CO₂ получают в лаборатории из мела или мрамора и кислот: (CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O). В промышленности — при обжиге известняка: (CaCO₃ → CaO + CO₂↑).

CO — бесцветный, без запаха, плохо растворим в воде, ядовит, сильный восстановитель.

CO₂ — бесцветный газ, тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде, кислотный оксид.

CO применяется в металлургии для восстановления металлов, как компонент генераторного газа.

CO₂ используется для тушения пожаров, в производстве газированных напитков, сахара, стекла, сухого льда, лекарств, моющих средств и других бытовых и промышленных целях.

3. Какой объём углекислого газа (н. у.) выделится при обжиге 500 т известняка, содержащего 0,1 массовой доли примесей?

Найдём массу чистого CaCO₃:

m = 500 т × (1 - 0,001) = 499,5 т = 499500 кг

Найдём количество вещества:

n = 499500 / 100 = 4995 моль (1 моль CaCO₃ = 100 г/моль)

Из уравнения реакции: (CaCO₃ → CaO + CO₂), 1 моль CaCO₃ даёт 1 моль CO₂

V(CO₂) = 4995 × 22,4 = 111528 л = 111,5 тыс. л CO₂ (при н. у.)