Чтобы осуществить превращение из CaCO3 (карбонат кальция) в C6H5NO2 (нитробензол),следуя указанной последовательности реакций, нам нужно проанализировать каждую стадию. Давайте рассмотрим это по шагам:
- Преобразование CaCO3 в CaO:
- Для этого нам нужно произвести термическое разложение карбоната кальция. При нагревании CaCO3 разлагается на оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO2):
- CaCO3 (твердое) → CaO (твердое) + CO2 (газ).
- Преобразование CaO в CaC2:
- Следующий шаг – это реакция оксида кальция с углеродом. Оксид кальция реагирует с углеродом при высокой температуре, образуя карбид кальция (CaC2):
- CaO + 3C → CaC2 + CO.
- Преобразование CaC2 в C2H2:
- Карбид кальция реагирует с водой, образуя ацетилен (C2H2) и гидроксид кальция:
- CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2.
- Преобразование C2H2 в C6H6:
- Ацетилен может быть преобразован в бензол (C6H6) через несколько реакций, включая полимеризацию или гидрирование. Один из возможных путей – это реакция с водородом при высокой температуре:
- 3C2H2 → C6H6.
- Преобразование C6H6 в C6H5NO2:
- Наконец, чтобы получить нитробензол, бензол реагирует с азотной кислотой (HNO3) в присутствии серной кислоты (H2SO4),что приводит к нитрованию:
- C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O.
Таким образом, мы последовательно преобразуем CaCO3 в CaO, затем в CaC2, далее в C2H2, затем в C6H6 и, наконец, в C6H5NO2. Каждая из реакций является важным шагом в этом процессе.