Упражнение 7 к § 21

В учебнике в цепочке напечатано «Ca(HCO₃)» — пропущен индекс, формула гидрокарбоната кальция \(\mathrm{Ca(HCO_3)_2}\).

1. Углекислый газ через известковую воду:

   \[\mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}\]
   \[\mathrm{CO_2 + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}\]

2. Избыток углекислого газа растворяет осадок:

   \[\mathrm{CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2}\]
   \[\mathrm{CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca^{2+} + 2HCO_3^-}\]

3. Гидрокарбонат с сильной кислотой:

   \[\mathrm{Ca(HCO_3)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2CO_2\uparrow}\]
   \[\mathrm{HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}\]
   (можно и нагреванием: \(\mathrm{Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} CaCO_3\downarrow + CO_2\uparrow + H_2O}\)).

4. Углекислый газ над раскалённым углём — ОВР:

   \[\mathrm{\overset{+4}{C}O_2 + \overset{0}{C} \xrightarrow{t} 2\overset{+2}{C}O}\]
   \(\mathrm{\overset{+4}{C} + 2e^- \rightarrow \overset{+2}{C}}\) — 1, окислитель \(\mathrm{CO_2}\) (восстанавливается);

\(\mathrm{\overset{0}{C} - 2e^- \rightarrow \overset{+2}{C}}\) — 1, восстановитель \(\mathrm{C}\) (окисляется).

1. Горение угля в избытке кислорода — ОВР:
   \[\mathrm{\overset{0}{C} + \overset{0}{O}_2 \rightarrow \overset{+4}{C}\overset{-2}{O}_2}\]
   \(\mathrm{\overset{0}{C} - 4e^- \rightarrow \overset{+4}{C}}\) — 1, восстановитель \(\mathrm{C}\) (окисляется);

\(\mathrm{\overset{0}{O}_2 + 4e^- \rightarrow 2\overset{-2}{O}}\) — 1, окислитель \(\mathrm{O_2}\) (восстанавливается).

2. Углекислый газ в избыток щёлочи:
   \[\mathrm{CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O}\]
   \[\mathrm{CO_2 + 2OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O}\]
3. Растворимая соль бария осаждает карбонат:
   \[\mathrm{Na_2CO_3 + BaCl_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + 2NaCl}\]
   \[\mathrm{Ba^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3\downarrow}\]
4. Осадок растворяют в азотной кислоте (серная не подходит — на карбонате образуется плёнка нерастворимого \(\mathrm{BaSO_4}\)):
   \[\mathrm{BaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + CO_2\uparrow + H_2O}\]
   \[\mathrm{BaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ba^{2+} + CO_2\uparrow + H_2O}\]