3. Практически осуществите 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.

1. Получение гидроксида меди(II). К раствору сульфата меди(II) добавляют раствор гидроксида натрия. Образуется голубой осадок:

   Молекулярное уравнение: \(CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4\).

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

   Наблюдение: голубой раствор, содержащий ионы \(Cu^{2+}\), мутнеет; выпадает голубой осадок.

2. Получение оксида меди(II). Осадок нагревают:

   \(Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O\).

   Наблюдение: голубой осадок чернеет, выделяется водяной пар.

3. Получение хлорида меди(II). К чёрному оксиду меди(II) добавляют соляную кислоту:

   Молекулярное уравнение: \(CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O\).

   Сокращённое ионное уравнение: \(CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O\).

   Наблюдение: чёрный оксид растворяется, образуется голубовато-зелёный раствор хлорида меди(II).

4. Получение меди. В раствор хлорида меди(II) погружают железный гвоздь или железную пластинку. На поверхности выделяется красная медь:

   Молекулярное уравнение: \(Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu\downarrow\).

   Сокращённое ионное уравнение: \(Fe + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu\).

   Наблюдение: на железе появляется красно-бурый налёт меди, зелёная окраска раствора может смениться окраской раствора солей железа(II).

   Это окислительно-восстановительная реакция: железо окисляется \(Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}\), а ионы меди восстанавливаются \(Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0\).

При выполнении опытов используют защитные очки и соблюдают правила работы с кислотами, щёлочами и нагревательными приборами.

Ответ: \(CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO \rightarrow CuCl_2 \rightarrow Cu\).