Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить уравнения химических реакций, учитывая свойства меди и её соединений, а также условия образования нерастворимого сульфата бария.

Шаг 1. Превращение $Cu(OH)_{2} \rightarrow CuO$
Гидроксид меди(II) — это нерастворимое основание. При нагревании такие основания разлагаются на оксид металла и воду. Это реакция разложения.
$Cu(OH)_{2} \xrightarrow{t} CuO + H_{2}O$

Шаг 2. Превращение $CuO \rightarrow X$
Нам нужно получить вещество $X$, из которого в одну стадию можно получить сульфат бария ($BaSO_{4}$). Сульфат бария — это нерастворимая соль, которую обычно получают реакцией ионного обмена между растворимым сульфатом и солью бария. Значит, вещество $X$ должно быть растворимым сульфатом меди(II) — $CuSO_{4}$.
Чтобы превратить оксид меди(II) в сульфат меди(II), нужно подействовать на него серной кислотой. Это реакция обмена.
$CuO + H_{2}SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + H_{2}O$

Шаг 3. Превращение $X \rightarrow BaSO_{4}$
Теперь из полученного сульфата меди(II) ($X$) нужно получить осадок сульфата бария. Для этого добавим к раствору $CuSO_{4}$ растворимую соль бария, например, хлорид бария ($BaCl_{2}$) или нитрат бария ($Ba(NO_{3})_{2}$). Произойдет реакция ионного обмена, в результате которой выпадет белый кристаллический осадок.
$CuSO_{4} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{4} \downarrow + CuCl_{2}$

Ответ:
1) $Cu(OH)_{2} \xrightarrow{t} CuO + H_{2}O$
2) $CuO + H_{2}SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + H_{2}O$
3) $CuSO_{4} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{4} + CuCl_{2}$

Источник: ФИПИ