5. Осуществите превращения: 1 2 3 4 Ca → CaO → Ca(OH)2 → H2O → H2SO4 Для уравнения 1 расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Превращение 1: Ca → CaO

Это реакция горения кальция в кислороде.

Уравнение реакции:

\[ 2Ca + O_2 \longrightarrow 2CaO \]

Электронный баланс:

Ca⁰ → Ca⁺² + 2e⁻ (окисление, восстановитель)

O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻² (восстановление, окислитель)

Для баланса умножим первую полуреакцию на 2, а вторую на 1:

2Ca⁰ → 2Ca⁺² + 4e⁻

O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻²

Суммируем:

\[ 2Ca + O_2 \longrightarrow 2CaO \]

Окислитель: O₂ (кислород)

Восстановитель: Ca (кальций)

2. Превращение 2: CaO → Ca(OH)2

Это реакция взаимодействия основного оксида с водой.

Уравнение реакции:

\[ CaO + H_2O \longrightarrow Ca(OH)_2 \]

3. Превращение 3: Ca(OH)2 → H2O

Это реакция нейтрализации гидроксида кальция сильной кислотой (например, серной кислотой H2SO4).

Уравнение реакции:

\[ Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \longrightarrow CaSO_4 + 2H_2O \]

4. Превращение 4: H2O → H2SO4

Это реакция получения серной кислоты из воды. Обычно это многостадийный процесс, но если считать, что вода выступает в роли реагента, то можно представить как взаимодействие с оксидами серы и кислородом.

Например, косвенно:

S + O2 → SO2

2SO2 + O2 → 2SO3

SO3 + H2O → H2SO4

Если же рассматривать прямое превращение воды в серную кислоту, то это подразумевает наличие серы и кислорода как реагентов:

Уравнение реакции (общий смысл):

H₂O + S + 3/2 O₂ → H₂SO₄ (или 2H₂O + 2S + 3O₂ → 2H₂SO₄)

Ответ:

1. Ca → CaO: \( 2Ca + O_2 \longrightarrow 2CaO \). Окислитель: O₂, Восстановитель: Ca.

2. CaO → Ca(OH)2: \( CaO + H_2O \longrightarrow Ca(OH)_2 \).

3. Ca(OH)2 → H2O: \( Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \longrightarrow CaSO_4 + 2H_2O \).

4. H2O → H2SO4: \( 2H_2O + 2S + 3O_2 \longrightarrow 2H_2SO_4 \) (как один из вариантов).