3. Практически осуществите следующие превращения: CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuO → CuCl₂ → Cu. Оформите отчёт о наблюдениях и условиях проведения реакций. Запишите уравнения реакций с участием электролитов в молекулярной и ионной формах. Реакции с участием простых веществ рассмотрите как окислительно-восстановительные.

Ход работы

1. К раствору CuSO₄ добавим раствор NaOH. Выпадает голубой осадок Cu(OH)₂. Уравнение: CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄. Сокращённое ионное: Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓.
2. Осадок нагреем. Он чернеет: образуется CuO. Уравнение: Cu(OH)₂ →[нагревание] CuO + H₂O. Это разложение малорастворимого основания; ионное уравнение не составляют.
3. К чёрному CuO добавим разбавленную соляную кислоту. Оксид растворяется, образуется раствор CuCl₂. Уравнение: CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O. Сокращённое ионное: CuO + 2H⁺ → Cu²⁺ + H₂O.
4. В раствор CuCl₂ поместим железный гвоздь или кусочек железа. На железе выделяется красновато-бурая медь, а раствор может приобрести бледно-зелёную окраску из-за образования FeCl₂. Уравнение: Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu. Сокращённое ионное: Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu.

Окислительно-восстановительная реакция

В последней реакции Fe⁰ отдаёт два электрона и окисляется: Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e⁻. Ионы Cu²⁺ принимают электроны и восстанавливаются: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu⁰. Железо — восстановитель, Cu²⁺ — окислитель. Остальные реакции в цепочке не являются ОВР.

Ответ: превращения осуществляются реакциями осаждения, термического разложения, взаимодействия основного оксида с кислотой и замещения меди железом.