Осуществите превращения: CH4 → CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3

Для того чтобы выполнить превращения, указанные в вопросе, рассмотрим их поэтапно.

1. CH₄ → CO₂
   Первый этап включает метан (CH₄) и превращение его в углекислый газ (CO₂). Это превращение может быть достигнуто с помощью окисления метана. Окисление метана происходит при высоких температурах в присутствии кислорода (O₂). Реакция окисления выглядит так:

   $CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O$

   В этой реакции метан (CH₄) сгорает в кислороде, образуя углекислый газ (CO₂) и воду (H₂O).

2. CO₂ → CaCO₃
   На следующем этапе углекислый газ (CO₂) реагирует с кальцием (Ca) или его соединениями, чтобы образовать карбонат кальция (CaCO₃). Это может происходить в процессе осаждения углекислого газа, когда он растворяется в воде и реагирует с кальциевыми ионами. Реакция имеет вид:

   $CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O$

   Этот процесс происходит при взаимодействии углекислого газа с гидроксидом кальция (известь). В результате получается карбонат кальция и вода.

3. CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂
   Следующий этап включает превращение карбоната кальция (CaCO₃) в гидрокарбонат кальция (Ca(HCO₃)₂). Этот процесс происходит при растворении CaCO₃ в воде, содержащей углекислый газ (CO₂). Реакция выглядит так:

   $CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂$

   В этом процессе углекислый газ растворяется в воде, и происходит реакция с карбонатом кальция, в результате которой образуется гидрокарбонат кальция.

4. Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃
   На последнем этапе гидрокарбонат кальция (Ca(HCO₃)₂) преобразуется обратно в карбонат кальция (CaCO₃). Это происходит при нагревании раствора гидрокарбоната кальция, что приводит к его разложению с образованием карбоната кальция и выделением углекислого газа. Реакция выглядит так:

   $Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O$

   При нагревании гидрокарбонат кальция распадается, образуя карбонат кальция, углекислый газ и воду.

Таким образом, все этапы превращений происходят в несколько шагов с образованием различных кальциевых соединений, начиная с метана и заканчивая карбонатом кальция.