Напишіть формули вищих оксидів Гідрогену, Магнію, Натрію, Алюмінію, Силіцію, Фосфору, Сульфуру, Барію

При взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.

При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:

Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.

Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:

Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.

В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:

CaCO3 = CaO + CO2.

При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:

4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.

Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.

Дано:

V (р-ра HCl) = 400 мл

CM = 2 моль/л

V (газа) = 6,72 л

М (MgO) = 40 г/моль

М (MgСO3) = 84 г/мольПри взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.

При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:

Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.

Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:

Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.

В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:

CaCO3 = CaO + CO2.

При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:

4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.

Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.

Дано:

V (р-ра HCl) = 400 мл

CM = 2 моль/л

V (газа) = 6,72 л

М (MgO) = 40 г/моль

М (MgСO3) = 84 г/моль

Запишем уравнения реакций взаимодействия компонентов смеси с соляной кислотой:

MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O,                                                                      (1)

MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2­ + H2O.                                                     (2)

Газ выделяется только в реакции (2), при взаимодействии карбоната магния и кислоты. Вычислим количество образовавшегося газа и определим количество карбоната магния:

(моль),

по уравнению реакции (2) 1 моль газа образуется из 1 моль карбоната магния, следовательно, 0,3 моль газа образуется из 0,3 моль карбоната магния. Масса карбоната магния равна:

m (MgCO3) = n · M = 0,3 · 84 = 25,2 (г).

Определить количество оксида магния в смеси можно, зная количество соляной кислоты, пошедшей на реакцию (1). Вычислим общее количество соляной кислоты. По определению молярной концентрации:

, тогда:

n (HCl) = CM · V(р-ра) = 2 · 0,4 = 0,8 (моль).

По уравнению реакции (2) 1 моль карбоната магния соответствует 2 моль соляной кислоты, в смеси имеется 0,3 моль карбоната, следовательно, на его растворение израсходовано 0,6 моль кислоты. Оставшаяся кислота реагирует с оксидом магния. Вычислим количество кислоты, пошедшей на реакцию (1):

n1 (HCl) = n (HCl) – n2 (HCl) = 0,8 – 0,6 = 0,2 (моль),

то есть во взаимодействие с оксидом вступает 0,2 моль кислоты. По уравнению реакции (1) 1 моль оксида магния соответствует 2 моль кислоты, следовательно, 0,2 моль кислоты реагирует с 0,1 моль оксида. Масса оксида равна:

m (MgO) = n · M = 0,1 · 40 = 4 (г).

ответ: m (MgО) = 4 г; m (MgCO3) = 25,2 г.

Объяснение:

Реакция сплавления кремнезема (диоксида кремния) с карбонатом калия:
SiO₂ + K₂CO₃ = K₂SiO₃ + CO₂↑

M(SiO₂) = 60 г/моль
Рассчитаем количество вещества выделившегося углекислого газа. 
Согласно уравнению реакции 1 моль (60 г) SiO₂ вытесняет 1 моль CO₂.
Тогда 12 г SiO₂ вытесняют х моль CO₂: 

SiO₂ + K₂CO₃ = K₂SiO₃  +  CO₂↑
60 г                                    1 моль  
12 г                                    х моль

х = 12*1/60 = 0,2 моль

Рассчитаем количество вещества NaOH.
M(NaOH) = 40 г/моль.
Массовая доля w(NaOH) = 10% = 0,1.
Плотность раствора d = 1,11 г/мл.
Объем раствора V = 100 мл.
Масса раствора m = Vd = 100 мл * 1,11 г/мл = 111 г.
Масса m(NaOH) равна w(NaOH) * m = 0.1 * 111 г = 11,1 г.
Количество вещества n(NaOH) равно m(NaOH) / M(NaOH) =
= 11,1 г / 40 г/моль = 0,2775 моль

Углекислый газ реагирует с щелочью с образованием гидрокарбоната:

CO₂  +  NaOH = NaHCO₃ 

Согласно уравнению, на 1 моль CO₂ должно приходиться 1 моль NaOH.
Соответственно, на 0,2 моль CO₂ - 0,2 моль NaOH.
Фактически, количество вещества NaOH - 0,2775 моль. 
Значит, NaOH - в избытке. Расчеты ведем по CO₂.

   CO₂   +     NaOH        =   NaHCO₃ + [ NaOH избыток ] 
0,2 моль   0,2775 моль     0,2 моль        0,0775 моль

0,2 моль CO₂ образуют 0,2 моль NaHCO₃. На это расходуются 0,2 моль NaOH. Остается избыток NaOH, он составляет 0,0775 моль.
Этот избыток NaOH реагирует с образовавшимся гидрокарбонатом натрия NaHCO₃ с образованием карбоната натрия Na₂CO₃:

NaOH + NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O
Согласно уравнению, 1 моль NaOH реагирует с 1 моль NaHCO₃ с образованием 1 моль Na₂CO₃ 

    NaOH      +      NaHCO₃    =    Na₂CO₃     +  H₂O
0,0775 моль     0,0775 моль    0,0775 моль

Значит, количество вещества NaHCO₃ уменьшилось на 0,0775 моль и составляет  0,2 - 0,0775 = 0,1225 моль.
n(NaHCO₃) = 0,1225 моль.
Количество вещества образовавшегося Na₂CO₃ составляет 0,0775 моль.
n(Na₂CO₃) = 0,0775 моль

При упаривании раствора гидрокарбонат натрия разлагается с образованием карбоната натрия и выделением углекислого газа:

2 NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O

Согласно уравнению реакции из 2 моль NaHCO₃ образуется 1 моль Na₂CO₃
А из 0,1225 моль NaHCO₃ - х моль Na₂CO₃

  2 NaHCO₃   =  Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O
     2 моль          1 моль
0,1225 моль       х моль

х = 0,1225*1/2 = 0,06125 моль - дополнительно образовалось Na₂CO₃

Всего же карбоната натрия Na₂CO₃ стало 0,0775 + 0,06125 =  0,13875 моль.
n(Na₂CO₃) = 0,13875 моль.
M(Na₂CO₃) = 106 г/моль.
Масса m(Na₂CO₃) = n(Na₂CO₃) * M(Na₂CO₃) = 0,13875 моль * 106 г/моль = 
= 14,7075 г ≈ 14,7 г.

Карбонат натрия выделяется в виде кристаллогидратов: 
до 32°С - Na₂CO₃*10 H₂O,
от 32 до 35°С -  Na₂CO₃* 7 H₂O,
выше 35°С - Na₂CO₃* H₂O.
При 100...120 °С окончательно теряет воду и превращается в Na₂CO₃.
Поэтому при расчетах предполагается, что после упаривания осадок карбоната натрия в виде чистой соли, а не в виде кристаллогидрата.

ответ: 14,7 г