Номер 12, страница 216 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 45. Медь. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 12, страница 216.

Условие.

12. Какие два вещества вступили в реакцию, если в результате неё образовались медь, углекислый газ, азот и вода? Приведите три варианта ответа.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы в результате реакции образовались медь ($Cu$), углекислый газ ($CO_2$), азот ($N_2$) и вода ($H_2O$), исходные вещества должны содержать атомы всех этих элементов: меди ($Cu$), углерода ($C$), азота ($N$), водорода ($H$) и кислорода ($O$). Реакция является окислительно-восстановительной, где медь в степени окисления +2 (в составе соли или оксида) восстанавливается до металлической меди ($Cu^0$), а атомы углерода и/или азота окисляются. Ниже приведены три возможных варианта пар исходных веществ.

Вариант 1

В качестве реагентов можно взять оксид меди(II) и мочевину (карбамид). Оксид меди(II) ($CuO$) является окислителем и источником меди. Мочевина ($(NH_2)_2CO$) содержит все остальные необходимые элементы ($C, N, H, O$) и выступает в роли восстановителя. При нагревании этих двух веществ протекает следующая реакция:

$3CuO + (NH_2)_2CO \xrightarrow{t} 3Cu + CO_2 \uparrow + N_2 \uparrow + 2H_2O$

В данной реакции медь восстанавливается со степени окисления +2 до 0, а азот окисляется с -3 до 0.

Ответ: оксид меди(II) и мочевина.

Вариант 2

Другой возможной парой реагентов являются карбонат меди(II) и аммиак. Карбонат меди(II) ($CuCO_3$) служит источником окислителя (иона $Cu^{2+}$) и углерода для образования $CO_2$. Аммиак ($NH_3$) является восстановителем, в котором азот находится в низшей степени окисления -3 и окисляется до молекулярного азота ($N_2$).

$3CuCO_3 + 2NH_3 \xrightarrow{t} 3Cu + 3CO_2 \uparrow + N_2 \uparrow + 3H_2O$

Эта реакция также требует нагревания.

Ответ: карбонат меди(II) и аммиак.

Вариант 3

Третьим примером может служить реакция между оксидом меди(II) и карбонатом аммония. Как и в первом варианте, оксид меди(II) ($CuO$) является окислителем. Карбонат аммония ($(NH_4)_2CO_3$) является солью, содержащей и восстановитель (ион аммония $NH_4^+$, где азот имеет степень окисления -3), и карбонат-ион $CO_3^{2-}$, который при разложении даёт углекислый газ.

$3CuO + (NH_4)_2CO_3 \xrightarrow{t} 3Cu + CO_2 \uparrow + N_2 \uparrow + 4H_2O$

Эта реакция иллюстрирует, как два неорганических соединения могут дать требуемый набор продуктов.

Ответ: оксид меди(II) и карбонат аммония.