Краткое пояснение:
Краткое пояснение: Для решения задачи необходимо подобрать реагенты, которые позволят осуществить указанные превращения, и написать соответствующие уравнения реакций.
Цепочки превращений:
а) Уголь → Карбид алюминия → Метан → Оксид углерода(IV) → Карбонат натрия → Карбонат кальция
- \( 3 ext{C} + 4 ext{Al}
ightarrow ext{Al}_4 ext{C}_3 \)
- \( ext{Al}_4 ext{C}_3 + 12 ext{H}_2 ext{O}
ightarrow 4 ext{Al(OH)}_3 + 3 ext{CH}_4 \)
- \( ext{CH}_4 + 2 ext{O}_2
ightarrow ext{CO}_2 + 2 ext{H}_2 ext{O} \)
- \( ext{CO}_2 + 2 ext{NaOH}
ightarrow ext{Na}_2 ext{CO}_3 + ext{H}_2 ext{O} \)
- \( ext{Na}_2 ext{CO}_3 + ext{Ca(OH)}_2
ightarrow ext{CaCO}_3 + 2 ext{NaOH} \)
б) Уголь → Карбид кальция → Ацетилен → Оксид углерода(IV) → Гидрокарбонат калия → Карбонат калия → Карбонат бария
- \( ext{C} + ext{CaO}
ightarrow ext{CaC}_2 + ext{CO} \)
- \( ext{CaC}_2 + 2 ext{H}_2 ext{O}
ightarrow ext{Ca(OH)}_2 + ext{C}_2 ext{H}_2 \)
- \( 2 ext{C}_2 ext{H}_2 + 5 ext{O}_2
ightarrow 4 ext{CO}_2 + 4 ext{H}_2 ext{O} \)
- \( ext{CO}_2 + ext{KOH} + ext{H}_2 ext{O}
ightarrow ext{KHCO}_3 \)
- \( 2 ext{KHCO}_3
ightarrow ext{K}_2 ext{CO}_3 + ext{H}_2 ext{O} + ext{CO}_2 \)
- \( ext{K}_2 ext{CO}_3 + ext{BaCl}_2
ightarrow ext{BaCO}_3 + 2 ext{KCl} \)
в) Уголь → Оксид углерода(IV) → Оксид углерода(II) → Формиат натрия → Муравьиная кислота → Оксид углерода(II) → Оксид углерода(IV)
- \( ext{C} + ext{O}_2
ightarrow ext{CO}_2 \)
- \( ext{CO}_2 + ext{C}
ightarrow 2 ext{CO} \)
- \( ext{CO} + ext{NaOH}
ightarrow ext{HCOONa} \)
- \( ext{HCOONa} + ext{H}_2 ext{SO}_4
ightarrow ext{HCOOH} + ext{NaHSO}_4 \)
- \( 2 ext{HCOOH}
ightarrow 2 ext{CO} + 2 ext{H}_2 ext{O} \)
- \( 2 ext{CO} + ext{O}_2
ightarrow 2 ext{CO}_2 \)
г) Уголь → Оксид углерода(IV) → Карбонат кальция → Гидрокарбонат кальция → Углерод (сажа)
- \( ext{C} + ext{O}_2
ightarrow ext{CO}_2 \)
- \( ext{CO}_2 + ext{Ca(OH)}_2
ightarrow ext{CaCO}_3 + ext{H}_2 ext{O} \)
- \( ext{CaCO}_3 + ext{H}_2 ext{O} + ext{CO}_2
ightarrow ext{Ca(HCO}_3)_2 \)
- \( ext{Ca(HCO}_3)_2
ightarrow ext{CaO} + 2 ext{CO}_2 + ext{H}_2 ext{O} \) (Термическое разложение)
- \( ext{CaO} + 3 ext{C}
ightarrow ext{CaC}_2 + ext{CO} \)
- \( ext{CaC}_2 + 2 ext{H}_2 ext{O}
ightarrow ext{Ca(OH)}_2 + ext{C}_2 ext{H}_2 \)
- \( ext{C}_2 ext{H}_2
ightarrow 2 ext{C} + ext{H}_2 \) (Пиролиз)
д) Метан → Оксид углерода(IV) → Карбонат натрия → Гидрокарбонат бария → Карбонат
- \( ext{CH}_4 + 2 ext{O}_2
ightarrow ext{CO}_2 + 2 ext{H}_2 ext{O} \)
- \( ext{CO}_2 + 2 ext{NaOH}
ightarrow ext{Na}_2 ext{CO}_3 + ext{H}_2 ext{O} \)
- \( ext{Na}_2 ext{CO}_3 + ext{Ba(OH)}_2
ightarrow ext{BaCO}_3 + 2 ext{NaOH} \)
- \( ext{BaCO}_3 + ext{H}_2 ext{O} + ext{CO}_2
ightarrow ext{Ba(HCO}_3)_2 \)
е) Углерод (сажа) → Карбид бериллия → Метан → Ацетилен → Этан
- \( ext{C} + ext{BeO}
ightarrow ext{Be}_2 ext{C} + ext{CO} \)
- \( ext{Be}_2 ext{C} + 4 ext{H}_2 ext{O}
ightarrow 2 ext{Be(OH)}_2 + ext{CH}_4 \)
- \( 2 ext{CH}_4
ightarrow ext{C}_2 ext{H}_2 + 3 ext{H}_2 \) (Крекинг)
- \( ext{C}_2 ext{H}_2 + 2 ext{H}_2
ightarrow ext{C}_2 ext{H}_6 \)
ж) Уголь → Сероуглерод → Углекислый газ → Карбонат аммония → Метан → Тетрахлорметан
- \( ext{C} + 2 ext{S}
ightarrow ext{CS}_2 \)
- \( ext{CS}_2 + 3 ext{O}_2
ightarrow ext{CO}_2 + 2 ext{SO}_2 \)
- \( ext{CO}_2 + 2 ext{NH}_3 + ext{H}_2 ext{O}
ightarrow ext{(NH}_4)_2 ext{CO}_3 \)
- \( ( ext{NH}_4)_2 ext{CO}_3
ightarrow ext{CH}_4 + ext{HCN} + ext{H}_2 ext{O} \) (Сложная реакция, часто требует катализатора или условий)
- \( ext{CH}_4 + 4 ext{Cl}_2
ightarrow ext{CCl}_4 + 4 ext{HCl} \)