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

Решение.

Для успешного решения этой задачи важно помнить, что азотная кислота $\text{HNO}_3$ является сильным окислителем. При взаимодействии с металлами она практически никогда не выделяет водород $\text{H}_2$, а продукты её восстановления зависят от концентрации кислоты и активности металла.

А) $\text{HNO}_{3(\text{конц.})} + \text{Cu} \rightarrow$
Концентрированная азотная кислота при реакции с малоактивными металлами (такими как медь) восстанавливается до бурого газа — оксида азота(IV) $\text{NO}_2$. Медь при этом 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 3.

Б) $\text{HNO}_{3(\text{разб.})} + \text{Cu} \rightarrow$
Разбавленная азотная кислота при взаимодействии с медью восстанавливается менее глубоко, чем концентрированная, с образованием бесцветного газа — оксида азота(II) $\text{NO}$.
Уравнение реакции: $3\text{Cu} + 8\text{HNO}_{3(\text{разб.})} \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} \uparrow + 4\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 4.

В) $\text{HNO}_{3(\text{конц.})} + \text{CuO} \rightarrow$
В данном случае происходит обычная реакция обмена между основным оксидом ($\text{CuO}$) и кислотой. В таких реакциях степени окисления элементов не меняются, поэтому газ не выделяется. Образуются соль и вода.
Уравнение реакции: $\text{CuO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 2.

Ответ: А → 3, Б → 4, В → 2.

Источник: ФИПИ