Контрольные задания > 1. 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.
Вопрос:
1. 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.
Ответ:
Для решения данной схемы превращений, нам необходимо подобрать подходящие реакции для каждой стадии:
1. **Cu(NO3)2 → Cu:**
Эта реакция - восстановление ионов меди из нитрата меди до металлической меди. Это можно осуществить реакцией с более активным металлом, например, железом (Fe).
Молекулярное уравнение реакции:
\[Cu(NO_3)_2(aq) + Fe(s) \rightarrow Cu(s) + Fe(NO_3)_2(aq)\]
В этой реакции медь осаждается в виде твердого вещества.
2. **Cu → X:**
Чтобы превратить медь в какое-то другое соединение, которое затем можно будет преобразовать в гидроксид меди, можно использовать реакцию с кислотой, например, с азотной кислотой (HNO3).
Молекулярное уравнение реакции:
\[Cu(s) + 4HNO_3(конц.)(aq) \rightarrow Cu(NO_3)_2(aq) + 2NO_2(g) + 2H_2O(l)\]
В данном случае X = Cu(NO3)2 (нитрат меди).
3. **X → Cu(OH)2:**
Теперь, когда у нас есть нитрат меди, мы можем получить гидроксид меди, добавив щелочь, например, гидроксид натрия (NaOH).
Молекулярное уравнение реакции:
\[Cu(NO_3)_2(aq) + 2NaOH(aq) \rightarrow Cu(OH)_2(s) + 2NaNO_3(aq)\]
Сокращённое ионное уравнение реакции:
\[Cu^{2+}(aq) + 2OH^-(aq) \rightarrow Cu(OH)_2(s)\]
Здесь ионы меди реагируют с гидроксид-ионами, образуя нерастворимый гидроксид меди, который выпадает в осадок.
**Итоговая схема реакций:**
1. \[Cu(NO_3)_2(aq) + Fe(s) \rightarrow Cu(s) + Fe(NO_3)_2(aq)\]
2. \[Cu(s) + 4HNO_3(конц.)(aq) \rightarrow Cu(NO_3)_2(aq) + 2NO_2(g) + 2H_2O(l)\]
3. \[Cu(NO_3)_2(aq) + 2NaOH(aq) \rightarrow Cu(OH)_2(s) + 2NaNO_3(aq)\]
Сокращённое ионное уравнение для третьей реакции:
\[Cu^{2+}(aq) + 2OH^-(aq) \rightarrow Cu(OH)_2(s)\]
**Развёрнутый ответ для школьника:**
Мы рассмотрели цепочку превращений соединений меди. Сначала нитрат меди превратили в металлическую медь с помощью железа. Затем медь растворили в азотной кислоте, получив снова нитрат меди. И, наконец, из нитрата меди получили гидроксид меди, добавив щелочь. Важно помнить, что сокращённое ионное уравнение показывает только те ионы, которые непосредственно участвуют в образовании осадка.