Химия
8 класс
Вопрос
При обжиге некоторого минерала получено твердое вещество A и газ B. Прокаливание вещества A в электропечи с коксом привело к получению соединения C. Последнее легко подвергается гидролизу с образованием газа, служащего основным сырьем для проведения многих разнообразных синтезов. При действии азота на нагретое вещество C образуется соединение D, используемое как химическое удобрение. Гидролиз соединения D приводит к выделению газа E, который является сырьем для производства одной из наиболее сильных кислот. Газы B и E в присутствии паров воды могут реагировать между собой, образуя в зависимости от условий реакции либо вещество G, нередко используемое при выпечке кулинарных изделий, либо вещество H, которое может быть использовано как химическое удобрение или как сырье для производства пластмасс. Кроме того известно, что вещество H является одним из первых органических веществ, полученных из неорганических соединений. При взаимодействии соединения D с водным раствором вещества B образуется соединение F, которое при взаимодействии с водой превращается в соединение H.
а. Установите название и химическую формулу минерала, служащего сырьем для получения перечисленных веществ.
б. Напишите химические уравнения всех перечисленных превращений.
в. Напишите структурные формулы упомянутых соединений и приведите их структурные формулы.
г. Расскажите, кем, когда и каким образом был осуществлен синтез вещества H из неорганических веществ.
Ответ
Минерал представляет собой CaCO3 (кальцит, известняк, мрамор).
CaCO3=CaO+CO2:
A - оксид кальция (негашеная известь) CaO;
B - двуокись углерода (углекислый газ) CO2;
CaO+3C=CaC2+2CO:
C - карбид кальция CaC2;
CaC2+N2=CaCN2+C:
D - цианамид кальция CaCN2;
CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3:
E - аммиак NH3;
NH3+H2O+CO2=NH4НCO3:
I - кислый углекислый аммоний (гидрокарбонат или бикарбонат аммония);
2NH3+CO2p,t∘=H2)(NH2)2CO+H2O:
H - мочевина (карбамид) (NH2)2CO;
CaCN2+H2O+CO2=CaCO3+H2N−C=N:
F - цианамид H2N−CN, превращающийся в H:
H2N−CN+H2O→(NH2)2CO.
Мочевина была получена в 1828 г. Ф. Вёлером при изомеризации циановокислого аммония по схеме
KCN→KCNO→NH4CNO→[HNCO+NH3]→(NH2)2CO.