Дана схема превращений: CaCO3 --t--> X --Y--> CaCl2 --Z--> Ca(NO3)2. Определите формулы веществ X, Y, Z.

Решение:

Дана схема химических превращений. Необходимо определить формулы веществ X, Y, Z.

1. Разложение карбоната кальция:

При нагревании карбонат кальция (CaCO₃) разлагается на оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO₂).

\[ \text{CaCO}_3 \xrightarrow{t} \text{CaO} + \text{CO}_2 \]

Следовательно, X = CaO (оксид кальция).

2. Получение хлорида кальция:

Оксид кальция (CaO) реагирует с водой (H₂O) с образованием гидроксида кальция (Ca(OH)₂). Гидроксид кальция, в свою очередь, реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием хлорида кальция (CaCl₂).

Или, что более вероятно в данной схеме, оксид кальция реагирует с соляной кислотой напрямую, минуя стадию гидроксида, либо с углекислым газом, образуя карбонат, но это не ведет к CaCl2. Наиболее вероятный путь к CaCl2 из CaO - это реакция с соляной кислотой.

\[ \text{CaO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Следовательно, Y = HCl (соляная кислота).

3. Получение нитрата кальция:

Хлорид кальция (CaCl₂) реагирует с азотной кислотой (HNO₃) с образованием нитрата кальция (Ca(NO₃)₂) и соляной кислоты (HCl) (реакция обмена, если считать, что один из реагентов - соль кальция, а другой - кислота). Однако, в данном случае, если Y = HCl, то CaCl2 образуется из CaO. Чтобы получить Ca(NO3)2 из CaCl2, нам нужна азотная кислота.

Поскольку реакция идет от CaCl₂ к Ca(NO₃)₂, а кальций остается тем же, то анион Cl^- должен быть заменен на NO₃^-. Это происходит в реакции обмена с азотной кислотой.

\[ \text{CaCl}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{HCl} \]

Следовательно, Z = HNO₃ (азотная кислота).

Проверка:

• CaCO₃ --t--> CaO + CO₂ (X = CaO)
• CaO + 2HCl --> CaCl₂ + H₂O (Y = HCl)
• CaCl₂ + 2HNO₃ --> Ca(NO₃)₂ + 2HCl (Z = HNO₃)

Указанная схема превращений соответствует стандартным химическим реакциям.

Ответ: X = CaO, Y = HCl, Z = HNO₃.