Записать уравнение реакции: карбонат кальция—>оксид кальция —> карбид кальция —> ацетилен —>бензол —>...

Начнем с записи уравнений реакций:

1. Карбонат кальция (CaCO3) распадается на оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO2): CaCO3 -> CaO + CO2

2. Оксид кальция (CaO) реагирует с углеродом (C) при высокой температуре, образуя карбид кальция (CaC2): CaO + 3C -> CaC2 + CO

3. Карбид кальция (CaC2) реагирует с водой (H2O) и образует ацетилен (C2H2) и гидроксид кальция (Ca(OH)2): CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2

4. Ацетилен (C2H2) может претерпеть кольцевую реакцию Дьюара-Зиллера и превратиться в бензол (C6H6): 3C2H2 -> C6H6

5. Бензол (C6H6) может быть нитрирован азотной кислотой (HNO3) и образовать нитробензол (C6H5NO2): C6H6 + HNO3 -> C6H5NO2 + H2O

Таким образом, полная последовательность реакций от карбоната кальция до нитробензола выглядит следующим образом: CaCO3 -> CaO + CO2 CaO + 3C -> CaC2 + CO CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2 3C2H2 -> C6H6 C6H6 + HNO3 -> C6H5NO2 + H2O

Именно эти реакции приводят к образованию нитробензола из карбоната кальция.

Конечно, давайте рассмотрим последовательные уравнения реакций, которые превращают карбонат кальция в нитробензол.

1. Термическое разложение карбоната кальция (CaCO₃): [ \text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2 ] При нагревании карбонат кальция разлагается на оксид кальция и углекислый газ.

2. Получение карбида кальция (CaC₂): [ \text{CaO} + 3\text{C} \xrightarrow{\Delta} \text{CaC}_2 + \text{CO} ] Оксид кальция взаимодействует с углеродом (например, углем) при высокой температуре, образуя карбид кальция и угарный газ.

3. Получение ацетилена (C₂H₂): [ \text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2 ] Карбид кальция реагирует с водой, образуя ацетилен и гидроксид кальция.

4. Получение бензола (C₆H₆) из ацетилена: [ 3 \text{C}_2\text{H}_2 \xrightarrow{450-500^\circ\text{C}, \text{Catalyst}} \text{C}_6\text{H}_6 ] Три молекулы ацетилена при высокой температуре и в присутствии катализатора (например, оксид хрома на алюмосиликате) циклизируются, образуя бензол.

5. Нитрование бензола для получения нитробензола (C₆H₅NO₂): [ \text{C}_6\text{H}_6 + \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ] Бензол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (которая действует как катализатор и водоотнимающее средство), образуя нитробензол и воду.

Таким образом, у нас получилась последовательность реакций:

1. [ \text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2 ]
2. [ \text{CaO} + 3\text{C} \xrightarrow{\Delta} \text{CaC}_2 + \text{CO} ]
3. [ \text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2 ]
4. [ 3 \text{C}_2\text{H}_2 \xrightarrow{450-500^\circ\text{C}, \text{Catalyst}} \text{C}_6\text{H}_6 ]
5. [ \text{C}_6\text{H}_6 + \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

Эти реакции демонстрируют последовательное превращение одного соединения в другое через несколько стадий химических процессов.