Решение: Генетическая связь соединений меди
Водный раствор нитрата меди(II) подвергли электролизу. Продукт, образовавшийся на катоде, нагрели с оксидом меди(II), при этом образовалось вещество красного цвета. Это вещество обработали концентрированной серной кислотой при нагревании, наблюдали выделение газа с резким запахом. При добавлении к получившемуся раствору раствора сульфида натрия образовался чёрный осадок.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри электролизе водного раствора нитрата меди(II) на катоде выделяется медь, а на аноде окисляется вода. Суммарное уравнение процесса:
$$\mathrm{2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2Cu + O_2\uparrow + 4HNO_3}$$Медь при нагревании восстанавливает оксид меди(II) до оксида меди(I), имеющего красный цвет:
$$\mathrm{2Cu + CuO \xrightarrow{t} Cu_2O}$$Оксид меди(I) реагирует с концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделяющийся газ с резким запахом — диоксид серы:
$$\mathrm{Cu_2O + 3H_2SO_4(conc.) \xrightarrow{t} 2CuSO_4 + SO_2\uparrow + 3H_2O}$$В получившемся растворе содержатся ионы меди(II), которые при добавлении сульфид-иона образуют чёрный осадок сульфида меди(II):
$$\mathrm{CuSO_4 + Na_2S \rightarrow CuS\downarrow + Na_2SO_4}$$1) $\mathrm{2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2Cu + O_2\uparrow + 4HNO_3}$; 2) $\mathrm{2Cu + CuO \xrightarrow{t} Cu_2O}$; 3) $\mathrm{Cu_2O + 3H_2SO_4(conc.) \xrightarrow{t} 2CuSO_4 + SO_2\uparrow + 3H_2O}$; 4) $\mathrm{CuSO_4 + Na_2S \rightarrow CuS\downarrow + Na_2SO_4}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают на катоде выделение водорода вместо восстановления ионов меди(II).
Указывают чёрный оксид меди(II) вместо красного оксида меди(I).
Не указывают концентрированную серную кислоту и нагревание в реакции образования диоксида серы.
Записывают образование сульфида меди(I) вместо чёрного сульфида меди(II).