Номер 697, страница 117 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

697. В раствор разбавленной серной кислоты добавили избыток кальция. Какой будет среда полученного после окончания реакции раствора? Почему?

Решение

При добавлении избытка кальция ($Ca$) в раствор разбавленной серной кислоты ($H_2SO_4$) протекают последовательно две химические реакции.

1. В первую очередь кальций, как активный металл, вступает в реакцию замещения с серной кислотой. Эта реакция продолжается до полного израсходования кислоты, так как кальций находится в избытке.

Уравнение реакции:

$Ca + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + H_2 \uparrow$

В результате образуется малорастворимый сульфат кальция ($CaSO_4$), который выпадает в осадок, и выделяется водород ($H_2$). После этой реакции вся кислота в растворе будет нейтрализована.

2. Поскольку кальций добавлен в избытке, оставшийся металл начинает реагировать с водой, которая является растворителем.

Уравнение реакции:

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

В результате этой реакции образуется гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) и также выделяется водород. Гидроксид кальция является основанием (щелочью). Часть его растворяется в воде и диссоциирует на ионы $Ca^{2+}$ и гидроксид-ионы $OH^-$. Именно наличие гидроксид-ионов в растворе и определяет его среду.

Таким образом, после окончания всех реакций в растворе будет присутствовать растворенный гидроксид кальция, который создает щелочную среду.

Ответ: Среда полученного после окончания реакции раствора будет щелочной (основной). Это обусловлено тем, что избыток кальция, прореагировав со всей серной кислотой, вступает в реакцию с водой с образованием гидроксида кальция $Ca(OH)_2$, который является основанием.