Задание №9 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем каждую химическую реакцию, учитывая свойства меди и её соединений, а также особенности азотной кислоты.

А) $\text{Cu} + \text{HNO}_3 \text{ (конц.)} \rightarrow$
Азотная кислота в концентрированном виде является сильным окислителем. При взаимодействии с металлами (даже малоактивными, такими как медь) она не выделяет водород. Вместо этого азот в степени окисления $+5$ восстанавливается до диоксида азота $\text{NO}_2$ (бурый газ), а медь окисляется до нитрата меди(II).
Уравнение реакции: $\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \text{ (конц.)} \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2 \uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 4.

Б) $\text{Cu(OH)}_2 + \text{HNO}_3 \text{ (конц.)} \rightarrow$
В данном случае происходит обычная реакция нейтрализации между нерастворимым основанием (гидроксидом меди(II)) и сильной кислотой. В таких реакциях степени окисления элементов не меняются. Образуются соль и вода.
Уравнение реакции: $\text{Cu(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 1.

В) $\text{Cu(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow$
Это реакция ионного обмена между солью и слабой кислотой. Несмотря на то, что сероводородная кислота слабее азотной, реакция протекает, так как образуется сульфид меди(II) ($\text{CuS}$) — это практически нерастворимый в разбавленных кислотах осадок черного цвета.
Уравнение реакции: $\text{Cu(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} \downarrow + 2\text{HNO}_3$.
Этому процессу соответствует вариант 5.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 5.

Источник: ФИПИ