13. Осуществите превращения: C CO CO₂ KHCO₃ CO₂ CaCO₃ CO₂

Решение:

Превращения:

1. \( \text{C} + \text{O}_{2} \rightarrow \text{CO} \) (при недостатке кислорода)
2. \( 2\text{CO} + \text{O}_{2} \rightarrow 2\text{CO}_{2} \)
3. \( \text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{KHCO}_{3} \rightarrow \text{KHCO}_{3} \) (при пропускании CO₂ через раствор KHCO₃, реакция не идет, так как KHCO₃ является продуктом реакции CO₂ с KOH. Если имеется в виду реакция между CO₂ и KOH с последующим добавлением KHCO₃, то: \( 2\text{KOH} + \text{CO}_{2} \rightarrow \text{K}_{2}\text{CO}_{3} + \text{H}_{2}\text{O} \), а затем \( \text{K}_{2}\text{CO}_{3} + \text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{KHCO}_{3} \). Если же нужно получить KHCO₃ из CO₂, то это невозможно без других реагентов. Примем, что дальше идет превращение из CO₂ в KHCO₃, что требует дополнительных реагентов, например, KOH и затем CO₂. Но, следуя условию, будем считать, что CO₂ есть, и нам нужно получить KHCO₃. Это может быть непрямое превращение, например, если CO₂ растворяется в воде, образуя угольную кислоту, которая затем реагирует с гидроксидом калия. \( \text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_{2}\text{CO}_{3} \). \( \text{H}_{2}\text{CO}_{3} + \text{KOH} \rightarrow \text{KHCO}_{3} + \text{H}_{2}\text{O} \).
4. \( 2\text{KHCO}_{3} \rightarrow \text{K}_{2}\text{CO}_{3} + \text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \) (при нагревании)
5. \( \text{K}_{2}\text{CO}_{3} + \text{Ca(OH)}_{2} \rightarrow \text{CaCO}_{3} ed{\downarrow} + 2\text{KOH} \)
6. \( \text{CaCO}_{3} \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_{2} \) (при сильном нагревании, обычно выше 800°C)

Примечание: Превращение CO₂ в KHCO₃ требует добавления калийсодержащего основания и последующей реакции с CO₂ или водой. Превращение CaCO₃ в CO₂ требует сильного нагревания.