Задание №8 — Основы неорганической химии
Установите соответствие между исходными веществами, вступающими в реакцию, и преимущественно образующимися продуктами этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | CuO и H2SO4 |
| Б) | Cuи H2SO4 (конц., t°) |
| В) | Cu и HNO3 (разб.) |
| Г) | Cu и HNO3 (конц.) |
| 1) | CuSO4 и H2 |
| 2) | CuSO4, SO2 и H2O |
| 3) | Cu(NO3)2 и H2 |
| 4) | CuSO4 и H2O |
| 5) | Cu(NO3)2, NO и H2O |
| 6) | Cu(NO3)2, NO2 и H2O |
Правильный ответ
4256
Пояснение
Решение.
Для решения данного задания необходимо проанализировать химические свойства меди и её оксида при взаимодействии с кислотами, учитывая концентрацию кислот и положение меди в ряду активности металлов.
А) CuO и H2SO4
Оксид меди(II) — это основной оксид. При взаимодействии основного оксида с кислотой (даже разбавленной) происходит обычная реакция обмена, в результате которой образуются соль и вода. Медь здесь уже находится в степени окисления +2, поэтому окислительно-восстановительного процесса не происходит.
Уравнение реакции: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Этому соответствует вариант №4.
Б) Cu и H2SO4 (конц., t°)
Медь — малоактивный металл (стоит в ряду активности после водорода), поэтому она не вытесняет водород из кислот. Однако концентрированная серная кислота является сильным окислителем за счёт серы в степени окисления +6. При нагревании медь окисляется до сульфата меди(II), а сера восстанавливается до диоксида серы (сернистого газа).
Уравнение реакции: Cu + 2H2SO4 (конц.) → (t°) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
Этому соответствует вариант №2.
В) Cu и HNO3 (разб.)
Азотная кислота любой концентрации проявляет свойства окислителя за счёт азота в степени окисления +5, поэтому водород в таких реакциях никогда не выделяется. При взаимодействии меди с разбавленной азотной кислотой медь окисляется до нитрата меди(II), а азот восстанавливается преимущественно до оксида азота(II) — бесцветного газа NO.
Уравнение реакции: 3Cu + 8HNO3 (разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Этому соответствует вариант №5.
Г) Cu и HNO3 (конц.)
Концентрированная азотная кислота является еще более мощным окислителем. При реакции с металлами она восстанавливается до бурого газа — оксида азота(IV) NO2. Медь при этом также переходит в нитрат меди(II).
Уравнение реакции: Cu + 4HNO3 (конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Этому соответствует вариант №6.
Ответ: А → 4, Б → 2, В → 5, Г → 6.
Источник: ФИПИ