Глава III. Основные классы неорганических соединений. § 27. Генетическая связь между классами неорганических соединений — с. 118
§ 27. Подумайте. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить эти превращения. Возможно, вы сумеете предложить дополнительные связи или варианты превращений указанных веществ. [на рисунке: цепочка Cu → CuO → CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuO → Cu]
1) 2Cu + O₂ = 2CuO (при нагревании)
2) CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
3) CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
4) Cu(OH)₂ = CuO + H₂O (при нагревании)
5) CuO + H₂ = Cu + H₂O (при нагревании; также CuO + CO = Cu + CO₂)
Дополнительные связи и варианты: Cu → CuSO₄ напрямую: Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O; CuSO₄ → Cu: CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu; Cu(OH)₂ → CuSO₄ (обратная связь): Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O; CuSO₄ → CuO: через Cu(OH)₂ или CuCO₃.
2) CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
3) CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
4) Cu(OH)₂ = CuO + H₂O (при нагревании)
5) CuO + H₂ = Cu + H₂O (при нагревании; также CuO + CO = Cu + CO₂)
Дополнительные связи и варианты: Cu → CuSO₄ напрямую: Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O; CuSO₄ → Cu: CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu; Cu(OH)₂ → CuSO₄ (обратная связь): Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O; CuSO₄ → CuO: через Cu(OH)₂ или CuCO₃.
§ 27. Лабораторный опыт 27. С помощью тигельных щипцов или пинцета нагрейте на пламени спиртовки медную пластину или кусок толстой медной проволоки. Что наблюдаете?
Образовавшийся чёрный налёт соскоблите на лист бумаги и пересыпьте в пробирку. Прилейте в неё 2 мл раствора серной кислоты и нагрейте содержимое с помощью держателя для пробирок. Что наблюдаете?
К полученному раствору добавьте несколько капель раствора щёлочи. Что наблюдаете?
Составьте соответствующие уравнения реакций.
Наблюдения.
1. При нагревании на воздухе поверхность медной пластины темнеет и покрывается чёрным налётом оксида меди(II): 2Cu + O₂ = 2CuO (при нагревании).
2) Чёрный порошок CuO при нагревании с серной кислотой постепенно растворяется, раствор приобретает голубой цвет (ионы Cu²⁺): CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O.
3) При добавлении раствора щёлочи в голубой раствор выпадает голубой студенистый осадок гидроксида меди(II): CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄.
Вывод: опыт демонстрирует генетический ряд металла: медь → оксид меди(II) (основный оксид) → соль (сульфат меди(II)) → нерастворимое основание гидроксид меди(II). Каждое последующее вещество получено из предыдущего.
2) Чёрный порошок CuO при нагревании с серной кислотой постепенно растворяется, раствор приобретает голубой цвет (ионы Cu²⁺): CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O.
3) При добавлении раствора щёлочи в голубой раствор выпадает голубой студенистый осадок гидроксида меди(II): CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄.
Вывод: опыт демонстрирует генетический ряд металла: медь → оксид меди(II) (основный оксид) → соль (сульфат меди(II)) → нерастворимое основание гидроксид меди(II). Каждое последующее вещество получено из предыдущего.