Контрольные задания
Вопрос:

5. Осуществите превращения: Cu→ X → Cu(OH)₂ → CuO → X → Cu. В уравнении первой реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Фото заданияФото задания

Ответ:

Решение:

Превращения:

  1. \( \text{Cu} \rightarrow \text{X} \)
  2. \( \text{X} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \)
  3. \( \text{Cu(OH)}_2 \rightarrow \text{CuO} \)
  4. \( \text{CuO} \rightarrow \text{X} \)
  5. \( \text{X} \rightarrow \text{Cu} \)

1. Первая реакция: Cu → X

Чтобы получить из меди соль (X), ее нужно растворить в кислоте. Так как медь – малоактивный металл, она реагирует только с окисляющими кислотами, например, с азотной кислотой.

Cu + 2HNO₃ (конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O + NO₂↑

Здесь X – это \( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 \) (нитрат меди(II)).

Электронный баланс:

  • \( \text{Cu}^0 \rightarrow \text{Cu}^{+2} + 2e^- \) (окислитель)
  • \( \text{N}^{+5} + 1e^- \rightarrow \text{N}^{+4} \) (восстановитель)

Умножим второе выражение на 2:

  • \( \text{Cu}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Cu}^{+2} \)
  • \( 2\text{N}^{+5} + 2e^- \rightarrow 2\text{N}^{+4} \)

Окислитель: HNO₃ (азотная кислота), так как азот в ней принимает электроны и его степень окисления понижается.

Восстановитель: Cu (медь), так как она отдает электроны и ее степень окисления повышается.

2. Вторая реакция: X → Cu(OH)₂

\( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + 2\text{NaNO}_3 \)

3. Третья реакция: Cu(OH)₂ → CuO

\( \text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{CuO} \downarrow + \text{H}_2\text{O} \)

4. Четвертая реакция: CuO → X

Чтобы получить из оксида меди(II) соль (X), его нужно растворить в кислоте. Здесь X – это соль меди(II). Возьмем, например, сульфат меди(II).

\( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \)

Здесь X – это \( \text{CuSO}_4 \) (сульфат меди(II)).

5. Пятая реакция: X → Cu

\( \text{CuSO}_4 + \text{Zn} \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{Cu} \downarrow \)

Итоговые превращения:

  1. \( \text{Cu} \xrightarrow{\text{HNO}_3} \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 \)
  2. \( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 \xrightarrow{\text{NaOH}} \text{Cu(OH)}_2 \)
  3. \( \text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{CuO} \)
  4. \( \text{CuO} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{CuSO}_4 \)
  5. \( \text{CuSO}_4 \xrightarrow{\text{Zn}} \text{Cu} \)

Ответ: X = Cu(NO₃)₂ в первой и второй реакциях, X = CuSO₄ в четвертой и пятой реакциях. Окислитель – HNO₃, восстановитель – Cu.

📄 Все ответы📸 Решить моё задание