Номер 4, страница 195 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 5. Химические реакции в водных растворах. Параграф 28. Соли в свете теории электролитической диссоциации - номер 4, страница 195.

Условие.

4. Предложите не менее 5 способов получения сульфата меди(II). Запишите уравнения соответствующих реакций. Уравнения реакций с участием электролитов запишите также в ионной форме.

Решение.

Решение 2.

1. Взаимодействие оксида меди(II) с серной кислотой

Основный оксид меди(II) реагирует с серной кислотой, образуя соль (сульфат меди(II)) и воду.
Молекулярное уравнение:
$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
Полное ионное уравнение (учитывая, что $CuO$ — твердое вещество, а $H_2SO_4$ и $CuSO_4$ — сильные электролиты):
$CuO + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + H_2O$
Сокращенное ионное уравнение:
$CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$
Ответ: $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$.

2. Взаимодействие гидроксида меди(II) с серной кислотой

Гидроксид меди(II) является нерастворимым в воде основанием и вступает в реакцию нейтрализации с серной кислотой.
Молекулярное уравнение:
$Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$
Полное ионное уравнение (учитывая, что $Cu(OH)_2$ — нерастворимый осадок):
$Cu(OH)_2 + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2H_2O$
Сокращенное ионное уравнение:
$Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$
Ответ: $Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$.

3. Взаимодействие карбоната меди(II) с серной кислотой

Нерастворимая соль, карбонат меди(II), реагирует с сильной серной кислотой с образованием сульфата меди(II), воды и углекислого газа.
Молекулярное уравнение:
$CuCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$
Полное ионное уравнение:
$CuCO_3 + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + H_2O + CO_2\uparrow$
Сокращенное ионное уравнение:
$CuCO_3 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow$
Ответ: $CuCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$.

4. Окисление меди кислородом в присутствии разбавленной серной кислоты

Медь не реагирует с разбавленной серной кислотой, так как стоит в ряду активности металлов правее водорода. Однако в присутствии окислителя, например, кислорода воздуха, реакция становится возможной.
Молекулярное уравнение:
$2Cu + 2H_2SO_4 + O_2 \rightarrow 2CuSO_4 + 2H_2O$
Полное ионное уравнение:
$2Cu + 4H^+ + 2SO_4^{2-} + O_2 \rightarrow 2Cu^{2+} + 2SO_4^{2-} + 2H_2O$
Сокращенное ионное уравнение:
$2Cu + 4H^+ + O_2 \rightarrow 2Cu^{2+} + 2H_2O$
Ответ: $2Cu + 2H_2SO_4 + O_2 \rightarrow 2CuSO_4 + 2H_2O$.

5. Вытеснение менее активного металла из раствора его соли

Медь, как более активный металл, чем ртуть, может вытеснять ее из раствора сульфата ртути(II).
Молекулярное уравнение:
$Cu + HgSO_4 \rightarrow CuSO_4 + Hg$
Полное ионное уравнение:
$Cu + Hg^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + Hg$
Сокращенное ионное уравнение:
$Cu + Hg^{2+} \rightarrow Cu^{2+} + Hg$
Ответ: $Cu + HgSO_4 \rightarrow CuSO_4 + Hg$.