Номер 7, страница 289 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Сульфат аммония может быть получен с использованием сульфата кальция, газообразных аммиака и CO₂. Приведите возможные уравнения химических реакций.

Решение

Процесс получения сульфата аммония из сульфата кальция, аммиака и диоксида углерода является промышленным методом, известным как процесс Мерзебурга или гипсовый метод. Реакция протекает в водной среде и может быть описана как в одну, так и в две стадии.

1. Двухстадийный процесс

Сначала газообразный аммиак и диоксид углерода растворяются в воде с образованием карбоната аммония:

$2NH_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow (NH_4)_2CO_3$

Затем к полученному раствору карбоната аммония добавляют суспензию сульфата кальция (природный гипс или фосфогипс). Происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуется растворимый в воде сульфат аммония и нерастворимый карбонат кальция, выпадающий в осадок:

$(NH_4)_2CO_3 + CaSO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + CaCO_3\downarrow$

2. Суммарное уравнение

Обе стадии можно объединить в одно общее (суммарное) уравнение реакции, которое отражает весь процесс в целом:

$CaSO_4 + 2NH_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + CaCO_3\downarrow$

Сульфат аммония остается в растворе, из которого его затем выделяют, а осадок карбоната кальция отфильтровывают.

Ответ:

Возможные уравнения химических реакций:

Постадийно:

$2NH_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow (NH_4)_2CO_3$

$(NH_4)_2CO_3 + CaSO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + CaCO_3\downarrow$

Суммарное уравнение:

$CaSO_4 + 2NH_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + CaCO_3\downarrow$