Номер 8, страница 176 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. В схеме превращений

$\text{Cu} \rightarrow \text{X} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2$

веществу X соответствует формула

1) $\text{CuCl}$ 2) $\text{CuO}$ 3) $\text{Cu(NO}_3)_2$ 4) $\text{CuS}$

В данной задаче необходимо определить вещество X в цепочке химических превращений $Cu \rightarrow X \rightarrow Cu(OH)_2$. Для этого нужно найти такое соединение меди, которое можно получить из металлической меди и из которого, в свою очередь, можно получить гидроксид меди(II).

Конечный продукт, гидроксид меди(II) $Cu(OH)_2$, является нерастворимым в воде основанием. Наиболее распространенный способ его получения — это реакция осаждения из раствора какой-либо растворимой соли меди(II) при действии щелочи (например, $NaOH$ или $KOH$).

Проанализируем предложенные варианты на роль вещества X.

1) CuCl

Это хлорид меди(I), в котором медь имеет степень окисления +1. В конечном продукте, $Cu(OH)_2$, степень окисления меди равна +2. Превращение вещества со степенью окисления меди +1 в вещество со степенью окисления +2 требует окислительно-восстановительной реакции, что усложняет простую схему превращения $X \rightarrow Cu(OH)_2$. Поэтому данный вариант маловероятен.

2) CuO

Оксид меди(II) ($CuO$) можно легко получить из меди путем окисления на воздухе при нагревании: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$. Однако $CuO$ — это основной оксид, нерастворимый в воде. Он не реагирует с водой напрямую с образованием $Cu(OH)_2$. Чтобы получить гидроксид из оксида, требуется дополнительная стадия: сначала реакция с кислотой для получения соли ($CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$), а затем реакция полученной соли со щелочью. Это делает второе превращение в схеме непрямым.

3) Cu(NO_3)_2

Нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) является хорошо растворимой в воде солью. Его можно получить, растворив медь в азотной кислоте: $Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$. Так как это растворимая соль меди(II), из неё можно легко получить гидроксид меди(II) в одну стадию, добавив раствор щелочи: $Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$. Эта последовательность реакций является логичной и стандартной для препаративной химии.

4) CuS

Сульфид меди(II) ($CuS$) можно получить реакцией меди с серой. Однако $CuS$ — это очень нерастворимое соединение, которое не реагирует со щелочами. Его превращение в $Cu(OH)_2$ является сложной многостадийной задачей. Следовательно, этот вариант не подходит.

Таким образом, веществом X, которое наиболее логично вписывается в данную схему превращений, является нитрат меди(II), так как обе стадии ($Cu \rightarrow Cu(NO_3)_2$ и $Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2$) представляют собой осуществимые и распространенные химические реакции.

Ответ: 3) $Cu(NO_3)_2$.