Номер 6, страница 167, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. При пропускании бесцветного газа А без запаха над простым веществом В при высокой температуре образуется только одно вещество С, которое восстанавливает оксид D черного цвета до красного металла Е. Идентифицируйте вещества, составьте уравнения реакций.

Решение

Проанализируем задачу последовательно, начиная с конца описанной цепочки превращений, так как там содержатся наиболее конкретные указания на природу веществ.

Красный металл Е — это медь ($Cu$). Медь является единственным широко известным металлом, имеющим характерный красный цвет.

Оксид D черного цвета, из которого восстанавливают медь E, — это оксид меди(II) ($CuO$). У меди есть два распространенных оксида: $CuO$ (черный) и $Cu_2O$ (красный). Условию удовлетворяет именно оксид меди(II).

Вещество C, которое восстанавливает оксид меди(II) до свободной меди, является восстановителем. Реакция выглядит следующим образом: $C + Cuo \rightarrow Cu + ...$ . Типичными восстановителями в таких реакциях являются угарный газ ($CO$), водород ($H_2$) или углерод ($\text{C}$).

Теперь рассмотрим первую реакцию: при пропускании бесцветного газа А без запаха над простым веществом В при высокой температуре образуется только одно вещество С. Это реакция соединения: $A(газ) + B(простое~вещество) \xrightarrow{to } C$.

Из возможных вариантов для C ($CO$, $H_2$, $\text{C}$) только угарный газ ($CO$) является сложным веществом, которое может быть единственным продуктом в реакции соединения. Водород и углерод — простые вещества, поэтому они не могут быть продуктом соединения других веществ. Следовательно, вещество С — это угарный газ, $CO$.

Реакция получения угарного газа ($CO$) из газа А и простого вещества В, которая дает только один продукт, — это взаимодействие углекислого газа с раскаленным углем (углеродом), известное как реакция Будуара:

$CO_2 + C \xrightarrow{to } 2CO$

Проверим соответствие исходных веществ условиям задачи:

А — углекислый газ ($CO_2$). Это газ без цвета и запаха. Условие выполняется.

В — углерод ($\text{C}$). Это простое вещество. Условие выполняется.

Таким образом, все неизвестные вещества определены. Теперь мы можем записать уравнения для обеих реакций.

Реакция 1: Газ А ($CO_2$) пропускают над простым веществом B ($\text{C}$) с образованием C ($CO$).

Реакция 2: Вещество C ($CO$) восстанавливает оксид D ($CuO$) до металла E ($Cu$).

Ответ:

Идентифицированные вещества:

A — углекислый газ ($CO_2$)

B — углерод ($\text{C}$)

C — угарный газ ($CO$)

D — оксид меди(II) ($CuO$)

E — медь ($Cu$)

Уравнения реакций:

1. $CO_2 + C \xrightarrow{to } 2CO$

2. $Co + Cuo \xrightarrow{to } Cu + CO_2$