Номер 14, страница 94 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Кристаллы голубого цвета прокалили до прекращения выделения газов. Полученный твёрдый остаток нагрели в присутствии водорода и получили металл красного цвета. Установите название и формулу неизвестного вещества. Напишите уравнения соответствующих химических реакций.

Решение

Для решения задачи проанализируем последовательно описанные химические превращения.

1. В последнем действии говорится: «Полученный твёрдый остаток нагрели в присутствии водорода и получили металл красного цвета». Металлом красного цвета в химии является медь ($Cu$). Водород ($H_2$) — это восстановитель, который при нагревании способен восстанавливать металлы из их оксидов. Следовательно, твёрдый остаток, полученный после первого этапа, — это оксид меди(II) ($CuO$), который представляет собой порошок чёрного цвета. Реакция восстановления оксида меди(II) водородом выглядит следующим образом: $CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$.

2. В первом действии указано: «Кристаллы голубого цвета прокалили до прекращения выделения газов». Из этого следует, что исходное вещество при нагревании разложилось с образованием оксида меди(II) ($CuO$) и неких газообразных продуктов. Голубой цвет кристаллов характерен для гидратированных солей меди(II). Наиболее вероятными кандидатами являются кристаллогидраты сульфата меди(II) ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$, медный купорос) или нитрата меди(II) ($Cu(NO_3)_2 \cdot nH_2O$). При сильном нагревании (прокаливании) нитраты многих металлов, включая медь, разлагаются с образованием оксида металла, оксида азота(IV) и кислорода. Это полностью соответствует описанию процесса с выделением газов. Таким образом, можно заключить, что исходное вещество — это нитрат меди(II).

Установите название и формулу неизвестного вещества.

На основе вышеизложенного анализа, неизвестным веществом является нитрат меди(II). Кристаллы его гидрата имеют голубой цвет.

Ответ: Неизвестное вещество — нитрат меди(II), формула $Cu(NO_3)_2$.

Напишите уравнения соответствующих химических реакций.

1. Реакция термического разложения (прокаливания) нитрата меди(II):

$2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2CuO + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

2. Реакция восстановления оксида меди(II) водородом с образованием металлической меди:

$CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$

Ответ: $2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2CuO + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$;
$CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$.