[21] Дана схема превращений: Cu(NO₃)₂ → Cu → X → Cu(OH)₂ Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

Решение:

1. Превращение 1: Cu(NO₃)₂ → Cu

Чтобы получить медь из нитрата меди (II), необходимо восстановить ионы меди (II) до металлической меди. Это можно сделать, пропуская ток через раствор или расплав соли, либо используя химическое восстановление. Рассмотрим восстановление цинком:

\( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{Zn} \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{Cu} \downarrow \)

2. Превращение 2: Cu → X

Медь — это активный металл, который реагирует с кислородом при нагревании, образуя оксид меди (II). Пусть X будет оксид меди (II):

\( 2\text{Cu} + \text{O}_2 \xrightarrow{\Delta} 2\text{CuO} \)

3. Превращение 3: X → Cu(OH)₂

Если X — это CuO, то для получения гидроксида меди (II) нужно провести реакцию CuO с основанием, например, гидроксидом натрия.

\( \text{CuO} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{O} \)

Сокращённое ионное уравнение для третьего превращения:

Молекулярное уравнение: \( \text{CuO} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{O} \)

Полное ионное уравнение (CuO — малорастворимый оксид, NaOH — сильное основание, Cu(OH)₂ — нерастворимый гидроксид, Na₂O — основный оксид):

\( \text{CuO} + 2\text{Na}^+ + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + 2\text{Na}^+ \)

Сокращённое ионное уравнение:

\( \text{CuO} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow \)

Ответ:

1. \( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{Zn} \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{Cu} \downarrow \)

2. \( 2\text{Cu} + \text{O}_2 \xrightarrow{\Delta} 2\text{CuO} \)

3. \( \text{CuO} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{O} \)

Сокращённое ионное уравнение 3: \( \text{CuO} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow \)