Чтобы решить задачу, мы разберем каждую из указанных реакций и их особенности, а также обозначим окислитель и восстановитель в первой реакции. Начнем с того, что металл получается при электролизе хлорида кальция.
Шаг 1: Определение способа получения металла
Металл, о котором идет речь, — это кальций (Ca). Он получается при электролизе хлорида кальция (CaCl₂).
Шаг 2: Уравнение электролиза хлорида кальция
При электролизе хлорида кальция на аноде происходит окисление ионов хлора (Cl⁻), а на катоде — восстановление ионов кальция (Ca²⁺). Уравнение реакции выглядит так:
[
\text{2Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^- \quad (\text{окисление, анод})
]
[
\text{Ca}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ca} \quad (\text{восстановление, катод})
]
Таким образом, общее уравнение будет:
[
\text{2CaCl}2 (l) \rightarrow \text{Ca}{(s)} + \text{Cl}_2 (g)
]
Окислитель: Ион хлора (Cl⁻) — он теряет электроны.
Восстановитель: Ион кальция (Ca²⁺) — он принимает электроны.
Шаг 3: Сжигание металла в кислороде
При сжигании кальция в кислороде образуется оксид кальция (CaO):
[
\text{2Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CaO}
]
Шаг 4: Реакция с раствором азотной кислоты
Оксид кальция реагирует с азотной кислотой (HNO₃), образуя нитрат кальция (Ca(NO₃)₂) и воду:
[
\text{CaO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Шаг 5: Термическое разложение
Нитрат кальция при нагревании разлагается на оксид кальция, азотный газ и кислород:
[
2\text{Ca(NO}_3)_2 \rightarrow 2\text{CaO} + 4\text{NO}_2 + \text{O}_2
]
Итоги
Мы рассмотрели все реакции, произошедшие в процессе:
Электролиз хлорида кальция:
- Окислительно-восстановительная реакция.
- Окислитель: ион Cl⁻; Восстановитель: ион Ca²⁺.
Сжигание кальция в кислороде:
- Реакция: ( \text{2Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CaO} )
Реакция оксида кальция с азотной кислотой:
- Реакция: ( \text{CaO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O} )
Термическое разложение нитрата кальция:
- Реакция: ( 2\text{Ca(NO}_3)_2 \rightarrow 2\text{CaO} + 4\text{NO}_2 + \text{O}_2 )
Таким образом, базовые уравнения и процессы, происходящие в каждом шаге, приведены. Если есть дополнительные вопросы или требуется пояснение, не стесняйтесь спрашивать!