3. Осуществить химические превращения по следующей цепочке: CuO → CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO → Cu Найдите ОВР и составьте схему электронного баланса.

Решение:

Химические превращения:

1. CuO → CuSO₄
   \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \)
2. CuSO₄ → Cu(OH)₂
   \( \text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \)
3. Cu(OH)₂ → CuO
   \( \text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O} \)
4. CuO → Cu
   \( \text{CuO} + \text{H}_2 \xrightarrow{} \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \) или \( \text{CuO} + \text{CO} \xrightarrow{} \text{Cu} + \text{CO}_2 \) (при нагревании)

ОВР и электронный баланс:

ОВР присутствует в последней реакции (CuO → Cu), где происходит изменение степеней окисления.

Реакция: \( \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \)

Степень окисления:

• В CuO: Cu(+2), O(-2)
• В H₂: H(0)
• В Cu: Cu(0)
• В H₂O: H(+1), O(-2)

Электронный баланс:

Cu⁺² + 2e^- → Cu⁰ (принял 2 электрона, степень окисления понизилась)

H₂⁰ - 2e^- → 2H⁺¹ (отдал 2 электрона, степень окисления повысилась)

Суммарный баланс:

Cu⁺² + 2e^- → Cu⁰

H₂⁰ - 2e^- → 2H⁺¹

Уравненное уравнение:

\( \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \)

Ответ: Окислительно-восстановительная реакция происходит на последнем этапе. Электронный баланс: Cu⁺² + 2e^- → Cu⁰; H₂⁰ - 2e^- → 2H⁺¹.