Номер 17, страница 217 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 45. Медь. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 17, страница 217.

Условие.

17. Расшифруйте схему превращений. Напишите соответствующие уравнения реакций:

$CuO \xrightarrow{C, t} X_1 \xrightarrow{H_2SO_4(\text{конц})} X_2 \xrightarrow{2NaOH} X_3 \xrightarrow{CH_3CHO} X_4 + X_5.$

Решение.

Решение 2.

Решение

1. $CuO \xrightarrow{C, t} X_1$

Первый этап — это восстановление оксида меди(II) углеродом при нагревании. В ходе этой реакции образуется металлическая медь. Углерод окисляется до оксида углерода(IV).

$2CuO + C \xrightarrow{t} 2Cu + CO_2\uparrow$

Таким образом, вещество $X_1$ — это медь ($Cu$).

2. $X_1 \xrightarrow{H_2SO_4(конц)} X_2$

Далее медь ($X_1$) реагирует с концентрированной серной кислотой. Поскольку медь — малоактивный металл, она реагирует с концентрированной серной кислотой, которая выступает в качестве сильного окислителя. В результате образуется сульфат меди(II), диоксид серы и вода.

$Cu + 2H_2SO_4(конц) \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

Следовательно, вещество $X_2$ — это сульфат меди(II) ($CuSO_4$).

3. $X_2 \xrightarrow{2NaOH} X_3$

Сульфат меди(II) ($X_2$) вступает в реакцию ионного обмена с гидроксидом натрия. В результате образуется нерастворимый осадок голубого цвета — гидроксид меди(II).

$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

Таким образом, вещество $X_3$ — это гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$).

4. $X_3 \xrightarrow{CH_3CHO} X_4 + X_5$

На последнем этапе гидроксид меди(II) ($X_3$) реагирует с уксусным альдегидом (этаналем) при нагревании. Это качественная реакция на альдегидную группу (реакция Троммера). Альдегид окисляется до соответствующей карбоновой кислоты (уксусной), а гидроксид меди(II) восстанавливается до оксида меди(I), который выпадает в виде осадка кирпично-красного цвета.

$CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_3COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Следовательно, вещества $X_4$ и $X_5$ — это уксусная кислота ($CH_3COOH$) и оксид меди(I) ($Cu_2O$).

Ответ:

Уравнения реакций:

1) $2CuO + C \xrightarrow{t} 2Cu + CO_2\uparrow$

2) $Cu + 2H_2SO_4(конц) \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

3) $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

4) $CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_3COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Расшифровка веществ:

• $X_1$ — $Cu$ (медь)
• $X_2$ — $CuSO_4$ (сульфат меди(II))
• $X_3$ — $Cu(OH)_2$ (гидроксид меди(II))
• $X_4$, $X_5$ — $CH_3COOH$ (уксусная кислота) и $Cu_2O$ (оксид меди(I))