Номер 6, страница 155 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Практическая работа 3. Решение экспериментальных задач. Параграф 22. Получение и применение металлов. Коррозия металлов. Глава 5. Металлы и неметаллы - номер 6, страница 155.

Условие.

Задача 6

Осуществите превращения по схеме:

$A \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow D$

Представьте результаты проделанной работы согласно требованиям к оформлению решений экспериментальных задач.

Решение.

Решение 2.

Для осуществления данной цепочки превращений выберем в качестве исходного вещества А медь ($Cu$). Тогда генетический ряд будет построен на основе соединений меди. Схема превращений будет выглядеть следующим образом:

$Cu \xrightarrow{1} Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{2} Cu(OH)_2 \xrightarrow{3} CuO$

Таким образом:

• Вещество А — медь ($Cu$)
• Вещество B — нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$)
• Вещество C — гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$)
• Вещество D — оксид меди(II) ($CuO$)

Ниже представлено описание проведения данных реакций в формате экспериментальной задачи.

1. Превращение A → B: $Cu \rightarrow Cu(NO_3)_2$

Реактивы и оборудование: медная проволока (или стружка) ($Cu$), концентрированная азотная кислота ($HNO_3$), пробирка, держатель для пробирок, вытяжной шкаф.

Проведение опыта: В пробирку помещают небольшой образец меди и осторожно приливают 1-2 мл концентрированной азотной кислоты. Опыт необходимо проводить в вытяжном шкафу, так как выделяющийся газ токсичен.

Наблюдения: Происходит активная реакция: медь растворяется, раствор окрашивается в сине-зеленый цвет (из-за образования гидратированных ионов меди(II)), и интенсивно выделяется газ бурого цвета с резким запахом — диоксид азота ($NO_2$).

Уравнение реакции: $Cu(A) + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2(B) + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: Уравнение реакции: $Cu + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$.

2. Превращение B → C: $Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2$

Реактивы и оборудование: раствор нитрата меди(II) ($Cu(NO_3)_2$), полученный на предыдущей стадии, раствор щелочи (например, гидроксида натрия $NaOH$), пробирка.

Проведение опыта: К раствору нитрата меди(II), полученному в первой реакции, добавляют по каплям раствор гидроксида натрия до прекращения выпадения осадка.

Наблюдения: При добавлении щелочи образуется объемистый студенистый осадок ярко-голубого цвета. Это гидроксид меди(II).

Уравнение реакции: $Cu(NO_3)_2(B) + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow(C) + 2NaNO_3$

Ответ: Уравнение реакции: $Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$.

3. Превращение C → D: $Cu(OH)_2 \rightarrow CuO$

Реактивы и оборудование: пробирка с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$), держатель для пробирок, спиртовка или лабораторный нагреватель.

Проведение опыта: Пробирку с полученным осадком гидроксида меди(II) осторожно и равномерно нагревают в пламени спиртовки.

Наблюдения: При нагревании ярко-голубой осадок гидроксида меди(II) изменяет цвет на черный. Это происходит из-за термического разложения гидроксида с образованием оксида меди(II) черного цвета и воды.

Уравнение реакции: $Cu(OH)_2(C) \xrightarrow{t^\circ} CuO(D) + H_2O$

Ответ: Уравнение реакции: $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CuO + H_2O$.