Задание №9 — Основы неорганической химии
Задана схема превращений веществ:
Cu→XCu(NO3)2 →t∘Y
Определите, какие из указанных веществ являются веществами Х и Y.
| 1) | CuO |
| 2) | HNO3 |
| 3) | Zn(NO3)2 |
| 4) | Cu |
| 5) | Mg(NO3)2 |
Правильный ответ
21
Пояснение
Решение.
Разберем схему превращений по стадиям:
1. Первая стадия: Cu → Cu(NO3)2
Нам нужно превратить металлическую медь в растворимую соль — нитрат меди(II). Медь стоит в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода, поэтому она не вытесняет водород из обычных кислот. Однако медь активно реагирует с азотной кислотой (HNO3), которая является сильным окислителем.
В зависимости от концентрации кислоты могут протекать следующие реакции:
Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3(разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
В обоих случаях образуется искомый нитрат меди(II). Следовательно, вещество X — это HNO3 (номер 2).
2. Вторая стадия: Cu(NO3)2 → (t°) Y
Здесь происходит термическое разложение нитрата меди(II). Согласно правилам разложения нитратов, соли металлов, стоящих в ряду активности между магнием и медью (включительно), при нагревании разлагаются на оксид металла, диоксид азота и кислород.
Уравнение реакции:
2Cu(NO3)2 → (t°) 2CuO + 4NO2↑ + O2↑
Продуктом разложения является оксид меди(II). Следовательно, вещество Y — это CuO (номер 1).
Проверим остальные варианты:
3) Zn(NO3)2 и 5) Mg(NO3)2 — это соли других металлов, они не могут образоваться из меди или превратиться в оксид меди.
4) Cu — это исходное вещество, оно не является продуктом разложения нитрата меди.
Ответ: X — 2, Y — 1.
Источник: ФИПИ