Логика: Нужно составить уравнения реакций для указанных превращений, а для двух любых - в молекулярном и ионном виде.
Превращения:
A) K → KOH → K₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂
- K → KOH: Взаимодействие щелочного металла с водой.
- Молекулярное: 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑
- Полное ионное: 2K + 2H₂O → 2K⁺ + 2OH⁻ + H₂↑
- Сокращенное ионное: 2K + 2H₂O → 2K⁺ + 2OH⁻ + H₂↑ (нет общего множителя, кроме 2)
- KOH → K₃PO₄: Взаимодействие щелочи с фосфорной кислотой (или ее солью). Если взаимодействует с кислотой:
- Молекулярное: 3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + 3H₂O
- Полное ионное: 3K⁺ + 3OH⁻ + H₃PO₄ → 3K⁺ + PO₄³⁻ + 3H₂O
- Сокращенное ионное: 3OH⁻ + H₃PO₄ → PO₄³⁻ + 3H₂O
- K₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂: Взаимодействие растворимой соли с растворимой солью, приводящее к образованию нерастворимого осадка.
- Молекулярное: 2K₃PO₄ + 3CaCl₂ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6KCl
- Полное ионное: 6K⁺ + 2PO₄³⁻ + 3Ca²⁺ + 6Cl⁻ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6K⁺ + 6Cl⁻
- Сокращенное ионное: 2PO₄³⁻ + 3Ca²⁺ → Ca₃(PO₄)₂↓
K₂O₂ → KCl → K
- K₂O₂ → KCl: Пероксид калия может реагировать с хлоридами или выделять кислород, который затем реагирует с калием. Прямой путь K₂O₂ → KCl неочевиден. Возможно, имеется в виду K₂O₂ → K → KCl. Или K₂O₂ → KOH → KCl. Предположим, что K₂O₂ → K (восстановление).
- Молекулярное (пример): 2K₂O₂ + 2Ca → 4K + 2CaO₂ (восстановление пероксида)
- K → KCl: Взаимодействие щелочного металла с хлором или соляной кислотой.
- Молекулярное: 2K + Cl₂ → 2KCl
- Полное ионное: 2K + Cl₂ → 2K⁺ + 2Cl⁻
- Сокращенное ионное: 2K + Cl₂ → 2K⁺ + 2Cl⁻
Б) Ba → BaO → Ba(OH)₂ → BaSO₄ → BaCl₂
- Ba → BaO: Взаимодействие активного металла с кислородом.
- Молекулярное: 2Ba + O₂ → 2BaO
- Полное ионное: 2Ba + O₂ → 2BaO
- Сокращенное ионное: 2Ba + O₂ → 2BaO
- BaO → Ba(OH)₂: Взаимодействие основного оксида с водой.
- Молекулярное: BaO + H₂O → Ba(OH)₂
- Полное ионное: BaO + H₂O → Ba(OH)₂
- Сокращенное ионное: BaO + H₂O → Ba(OH)₂
- Ba(OH)₂ → BaSO₄: Взаимодействие основания с кислотой (серной).
- Молекулярное: Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O
- Полное ионное: Ba²⁺ + 2OH⁻ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O
- Сокращенное ионное: Ba²⁺ + 2OH⁻ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O
- BaSO₄ → BaCl₂: Сульфат бария - очень нерастворимое соединение. Превращение в хлорид бария требует реакции с солями, содержащими более активный катион (например, карбонаты щелочных металлов) или реакции в расплаве. Чаще всего используют реакцию с карбонатом натрия:
- Молекулярное: BaSO₄ + Na₂CO₃ → BaCO₃↓ + Na₂SO₄
- (Затем BaCO₃ + 2HCl → BaCl₂ + H₂O + CO₂↑)
Если же предполагается прямая реакция, то она затруднена. Возможна реакция с расплавленными хлоридами.
BaS (ниже BaO):
BaO → BaS: Оксид бария может реагировать с серой при нагревании.
- Молекулярное: BaO + S → BaS + CO↑ (если есть уголь) или BaO + H₂S → BaS + H₂O. Прямая реакция BaO c S при нагревании: BaO + S -> BaS + SO2 (это неверно, скорее всего). Возможно, BaS получается из BaCO₃ + S? Или Ba + S -> BaS.
B) Al → AlCl₃ → Al(OH)₃ → Al₂O₃ → Al(NO₃)₃ → AlPO₄
- Al → AlCl₃: Взаимодействие металла с хлором или соляной кислотой.
- Молекулярное: 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃
- Полное ионное: 2Al + 3Cl₂ → 2Al³⁺ + 6Cl⁻
- Сокращенное ионное: 2Al + 3Cl₂ → 2Al³⁺ + 6Cl⁻
- AlCl₃ → Al(OH)₃: Взаимодействие соли с щелочью.
- Молекулярное: AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl
- Полное ионное: Al³⁺ + 3Cl⁻ + 3Na⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl⁻
- Сокращенное ионное: Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃↓
- Al(OH)₃ → Al₂O₃: Термическое разложение гидроксида.
- Молекулярное: 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O
- Полное ионное: 2Al(OH)₃ → 2Al³⁺ + 3O²⁻ + 3H₂O
- Сокращенное ионное: 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O
- Al₂O₃ → Al(NO₃)₃: Взаимодействие амфотерного оксида с кислотой.
- Молекулярное: Al₂O₃ + 6HNO₃ → 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O
- Полное ионное: Al₂O₃ + 6H⁺ + 6NO₃⁻ → 2Al³⁺ + 6NO₃⁻ + 3H₂O
- Сокращенное ионное: Al₂O₃ + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂O
- Al(NO₃)₃ → AlPO₄: Взаимодействие растворимой соли с растворимой солью, приводящее к образованию осадка.
- Молекулярное: Al(NO₃)₃ + Na₃PO₄ → AlPO₄↓ + 3NaNO₃
- Полное ионное: Al³⁺ + 3NO₃⁻ + 3Na⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓ + 3Na⁺ + 3NO₃⁻
- Сокращенное ионное: Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓
Выбор двух реакций для полного оформления:
1. Превращение K → KOH
- Молекулярное уравнение: 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑
- Полное ионное уравнение: 2K + 2H₂O → 2K⁺ + 2OH⁻ + H₂↑
- Сокращенное ионное уравнение: 2K + 2H₂O → 2K⁺ + 2OH⁻ + H₂↑
2. Превращение Al(NO₃)₃ → AlPO₄
- Молекулярное уравнение: Al(NO₃)₃ + Na₃PO₄ → AlPO₄↓ + 3NaNO₃
- Полное ионное уравнение: Al³⁺ + 3NO₃⁻ + 3Na⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓ + 3Na⁺ + 3NO₃⁻
- Сокращенное ионное уравнение: Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓
Ответ: Уравнения реакций представлены выше. Для двух любых реакций (например, K → KOH и Al(NO₃)₃ → AlPO₄) приведены молекулярные и ионные формы.