Задание №31 — Основы неорганической химии
При электролизе водного раствора сульфата меди(II) на катоде выделился металл. Металл нагрели с оксидом меди(II), при этом образовалось вещество красного цвета. Это вещество обработали необходимым количеством концентрированной азотной кислоты при нагревании и наблюдали выделение бурого газа. При добавлении сульфида натрия к получившемуся раствору образовался чёрный осадок.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. При электролизе раствора сульфата меди(II) на катоде выделяется медь, на аноде — кислород, а раствор подкисляется серной кислотой.
1) Электролиз водного раствора сульфата меди(II):
2CuSO4 + 2H2O → (электролиз) 2Cu + O2↑ + 2H2SO4
2) Медь при нагревании восстанавливает оксид меди(II) до красного оксида меди(I):
Cu + CuO → (t°) Cu2O
3) Оксид меди(I) окисляется концентрированной азотной кислотой; бурый газ — NO2. Кислота взята в необходимом количестве, поэтому образуется только нитрат меди(II):
Cu2O + 6HNO3 (конц.) → (t°) 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O
4) Чёрный осадок — сульфид меди(II):
Cu(NO3)2 + Na2S → CuS↓ + 2NaNO3
Проверка: в третьем уравнении слева 2 атома Cu, 6 атомов H, 6 атомов N и 1 + 18 = 19 атомов O; справа 2 атома Cu, 4 + 2 = 6 атомов N, 6 атомов H и 12 + 4 + 3 = 19 атомов O.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
2CuSO4 + 2H2O → (электролиз) 2Cu + O2↑ + 2H2SO4
Cu + CuO → (t°) Cu2O
Cu2O + 6HNO3 (конц.) → (t°) 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O
Cu(NO3)2 + Na2S → CuS↓ + 2NaNO3
Источник: ФИПИ