Номер 4, страница 108 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

4. В две пробирки налейте по 1—2 мл серной кислоты. В первую пробирку добавьте на кончике шпателя оксид меди(II), во вторую — карбонат кальция (кусочек мела или мрамора). Объясните результаты. Напишите молекулярные и сокращённые ионные уравнения реакций.

Объяснение результатов

В первой пробирке с серной кислотой ($\mathrm{H_2SO_4}$) при добавлении оксида меди(II) ($\mathrm{CuO}$), который представляет собой чёрный порошок, наблюдается его растворение и образование прозрачного раствора голубого цвета. Это происходит потому, что оксид меди(II) является основным оксидом и реагирует с сильной серной кислотой с образованием растворимой соли - сульфата меди(II) ($\mathrm{CuSO_4}$), которая в водном растворе имеет характерный голубой цвет.

Во второй пробирке при добавлении карбоната кальция ($\mathrm{CaCO_3}$, мел или мрамор – белое твёрдое вещество) к серной кислоте наблюдается выделение пузырьков газа (углекислого газа, $\mathrm{CO_2}$) и образование белого осадка. Карбонат кальция реагирует с серной кислотой, образуя углекислый газ, воду и сульфат кальция ($\mathrm{CaSO_4}$). Сульфат кальция является малорастворимым соединением, поэтому он выпадает в осадок. Образовавшийся слой осадка на поверхности частичек карбоната кальция может препятствовать дальнейшему контакту реагента с кислотой, замедляя или прекращая реакцию.

Молекулярные уравнения реакций

Реакция в первой пробирке:

$\mathrm{CuO(s)} + \mathrm{H_2SO_4(aq)} \rightarrow \mathrm{CuSO_4(aq)} + \mathrm{H_2O(l)}$

Реакция во второй пробирке:

$\mathrm{CaCO_3(s)} + \mathrm{H_2SO_4(aq)} \rightarrow \mathrm{CaSO_4(s)} + \mathrm{H_2O(l)} + \mathrm{CO_2(g)}$

Сокращённые ионные уравнения реакций

Реакция в первой пробирке:

$\mathrm{CuO(s)} + 2\mathrm{H^+(aq)} \rightarrow \mathrm{Cu^{2+}(aq)} + \mathrm{H_2O(l)}$

Реакция во второй пробирке:

$\mathrm{CaCO_3(s)} + 2\mathrm{H^+(aq)} + \mathrm{SO_4^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{CaSO_4(s)} + \mathrm{H_2O(l)} + \mathrm{CO_2(g)}$