10. Дана схема превращений: C→CO2 →K2CO3→CO2

Ответ:

а) Молекулярные уравнения реакций:

1. C + O₂ → CO₂ (горение угля)
2. CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O (взаимодействие кислотного оксида с основанием)
3. K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + H₂O + CO₂↑ (взаимодействие соли слабой кислоты с сильной кислотой)

б) Первое превращение (C→CO₂) с точки зрения окислительно-восстановительных процессов:

В этой реакции углерод (C) является восстановителем, так как он повышает свою степень окисления с 0 до +4. Кислород (O₂) является окислителем, так как понижает свою степень окисления с 0 до -2.

Уравнение с указанием степеней окисления:

\[ \overset{0}{\text{C}} + \overset{0}{\text{O}}_2 \rightarrow \overset{+4}{\text{C}}\overset{-2}{\text{O}}_2 \]

в) Последнее превращение (K₂CO₃→CO₂) с точки зрения теории электролитической диссоциации:

При диссоциации карбоната калия (K₂CO₃) образуются катионы калия (K⁺) и анионы карбоната (CO₃^2-). При взаимодействии с сильной кислотой, например, соляной (HCl), которая диссоциирует на H⁺ и Cl^-, происходит взаимодействие анионов карбоната (CO₃^2-) с ионами водорода (H⁺), что приводит к образованию угольной кислоты (H₂CO₃). Угольная кислота неустойчива и распадается на воду (H₂O) и углекислый газ (CO₂).

Уравнения диссоциации:

\[ \text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-} \]

\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]

\[ \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^- \]

Общая ионная реакция:

\[ \text{CO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]