Решение

Охарактеризуем участников превращения 1:

CuO ® CuCl

CuO (оксид меди(II)) – соединение с кислородом, относящееся к классу оснόвных оксидов и является, как и все другие оксиды, неэлектролитом, то есть не диссоциирует в водных растворах. Продукт реакции – CuCl содержит катион Cu²⁺ и кислотные остатки Cl^–, относится к классу солей и является электролитом.

Для осуществления превращения 1 необходимо ввести вместо кислорода кислотный остаток (Cl^–). Как известно, кислотные остатки входят в состав кислот или солей. Связывание кислорода из оксида происходит с участием ионов H⁺, поэтому вторым реагентом является кислота HCl:

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Составляем полное и сокращенное ионные уравнения реакции:

CuO + 2H⁺ + 2Cl^– = Cu²⁺ + 2Cl^– + H₂O

CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O

Теперь рассмотрим превращение 2:

CuCl₂ ® Cu(NO₃)₂

Из соли CuCl₂ в результате данного превращения образуется соль Cu(NO₃)₂. Это соответствует реакции обмена, которая происходит при выполнении условия необратимости (образование осадка, газа или малодиссоциированного соединения). Из табл. 1.1 видно, что соли CuCl₂ и Cu(NO₃)₂ – растворимы. Поэтому необходимо, чтобы второй продукт реакции был нерастворим. Поскольку в левой части имеются ионы Cl , то нерастворимое вещество – соль соляной кислоты и реагент должен удовлетворять следующим требованиям: нитрат этого металла растворим в воде, а хлорид – нет. В табл. 1.1 находим подходящий этим требованиям реагент: нитрат серебра AgNO₃ растворим, хлорид серебра AgCl – нерастворим. Составляем молекулярное и ионные уравнения для превращения 2:

CuCl₂ + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2AgCl¯

Cu²⁺ + 2Cl^– + 2Ag⁺ + 2NO^–₃ = Cu²⁺ + 2NO^–₃ + 2AgCl¯

Ag⁺ + Cl^– = AgCl¯

 

Рассмотрим превращение 3:

Cu(NO₃)₂ ® Cu(OH)₂

Из табл. 1.1 видно, что Cu(OH)₂ – нерастворимый гидроксид. Нерастворимые основания получают при взаимодействии растворимых солей со щелочами:

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂¯ + 2NaNO₃

Полное ионное уравнение реакции:

Cu²⁺ + 2NO^–₃ + 2Na⁺ + 2OH^– = Cu(OH)₂¯ + 2Na⁺ + 2NO^–₃

Сокращенное ионное уравнение:

Cu²⁺ + 2OH^– = Cu(OH)₂¯

 

Теперь рассмотрим последнее превращение 4:

Cu(OH)₂ ® CuO

Превращение нерастворимого гидроксида в оксид происходит при нагревании с отщеплением воды:

 

Задачи

В соответствии с номером варианта необходимо выполнить три задания.

 

Задачи 1–20. Задание 1.Запишите формулы химических соединений. Укажите, к какому классу они относятся. Дайте названия этим соединениям. Для соединений, отмеченных звёздочкой, запишите уравнения их диссоциации.

1) Cr⁺³_xO_y; *Cr⁺³_x Cl_y; *Na⁺¹_x(NO₃) ^–1_y; Fe⁺³_x(OH) ^–1_y; H_xN⁺⁵O_y.

2) Ag⁺¹_xS^–2_y; *Ba⁺²_xBr^–_y; Zn⁺²_x(PO₄) ^–3_y; Fe⁺²_x(OH) ^–1_y; *H_xCl^–_y.

3) *Fe⁺³_xCl^–_y; Cd⁺²_xO_y; *Fe⁺²_x(SO₄) ^–2_y; Co⁺³_x(OH) ^–1_y; *H_xCr⁺⁶O_y.

4) Co⁺³_xO_y; Si⁺⁴_xO_y; Mn⁺²_x(PO₄) ^–3_y; Sn⁺⁴_x(OH)_y; *H_xCl⁺⁷O_y.

5) Zn⁺²_xF^–1_y; S⁺⁶_xO_y; *Cd⁺²_x(NO₃) ^–3_y; Cr⁺³_x(OH) ^–1_y; H_xCr⁺³O_y.

6) *Sn⁺²_xCl_y; Mn⁺⁶_xO_y; Ti⁺⁴_x(OH)_y; *H_xCl⁺⁵O_y; *Ba_xCl^–_y.

7) Pb⁺²_xCl_y; Mo⁺⁶_xO_y; Fe⁺²_x(SO₃) ^–2_y; Bi⁺³_x(OH) ^–1_y; *H_xCl⁺O_y.

8) P⁺⁵_xO_y; Mo⁺⁴_xS^–2_y; *Na⁺¹_x(SiO₃) ^–2_y; Ca⁺²_x(OH) ^–1_y; *H_xB⁺³O_y.

9) Na⁺N_xO^–2_y; C⁺⁴_xO_y; *K⁺_x(PO₄) ^–3_y; Mg⁺²_x(OH) ^–1_y; *H_xC⁺⁴O_y.

10) Pb⁺²_xCl^–1_y; P⁺⁵_xO_y; Al⁺³_x(OH)_y; Na⁺NO_y; Fe_y(OH)_x.

11) Li⁺_xCl_y; Ti⁺⁴_xO_y; *Ca⁺²_x(HCO₃) ^–1_y; Cr⁺²_x(OH) ^–1_y; H_xZn⁺²O_y.

12) K⁺₂Cr⁺⁶_xO_y; S⁺⁴_xO_y; Al⁺³_x(PO₄) ^–3_y; Ni⁺²(OH) ^–1_x; *H_xI^–_y.

13) Na⁺_xBr^–_y; W⁺⁶_xO_y; Ni⁺²_x(PO₄) ^–3_y; Co⁺²(OH)_x; *H_xMo⁺⁶O_y.

14) Ba⁺²_xS^–2_y; H⁺¹_xTe^–2_y; Co⁺³_x(NO₃) ^–1_y; Sc⁺³_x(OH) ^–1_y; *Na_xCl_y.

15) As⁺⁵_xO_y; *K_xBr^–; *K_xS⁺⁴O_y; V⁺³_x(OH) ^–1_y; *LiNO_y.

16) Zr⁺⁴_xO_y; *Ag⁺_x(NO₃)_y; Fe⁺³_x(OH)_y; *H_xCl^–; Na_xHC⁺⁴O₃.

17) *Cr⁺³_xCl_y; Bi⁺⁵_xO_y; Ba⁺²_x(PO₄) ^–3_y; *H_xSe⁺⁶O_y; Ca⁺²_x(C⁺⁴O₃)_y.

18) B⁺³_xO_y; *Bi⁺³(NO₃) ^–1_y; *H_xS⁺⁶O₄; Al⁺³_x(OH)_y; *K_xHC⁺⁴O₃.

19) *K_xCl^–_y; Ti⁺⁴_xO^–2_y; Fe⁺³_x(OH)_y; *Ni⁺²_x(NO₃) ^–1_y; *Li_xF^–.

20) Sb⁺⁵_xO^–2_y; V⁺⁴_x O^–2_y; *Bi⁺³_x(NO₃) ^–_y; *Na⁺¹_x(BeO₂) ^–2_y; *H⁺¹_xC⁺⁴O^–2_y.

Задачи 1–20. Задание 2.Расставьте степени окисления атомов в соединениях. Укажите, к какому классу соединений они относятся, их названия. Какие из них хорошо растворимы в воде? Для соединений, отмеченных звёздочкой, запишите уравнения их диссоциации.

1) *H₂SO₄; SiO₂; *Mn(OH)₂; NaOH; *HBr; Ag₂O; *ZnCl₂; CuO

2) *H₂SO₃; HMnO₄; *K₂Cr₂O₇; Fe(OH) ₃; NaBr; *KOH; Cr₂O₃; *FeCl₃

3) *HNO₃; *KI; Fe₂O₃; *HCl; *NH₄OH; TiO₂; Cu(OH)₂; *KMnO₄

4) *HI; MgO; Mg(OH)₂; *Rb₂SO₄; CaCO₃; Al₂O₃; *H₃PO₄; *Na₂SO₄

5) *HNO₂; ZnO; *CsOH; *NH₄Cl; Zn(OH)₂; *NaNO₃; MnO₂; (AlOH)₂Cl

6) Ca₃(PO₄)₂; *(NH₄)₂SO₃; Na₂SO₃; *Pb(NO₃)₂; *Ba(OH)₂; KNO₃; MnSO₄; *H₂S

7) Cr₂O₃; *K₂CO₃; *Cu(NO₃)₂; ZnOHNO₃; *Na₂SO₄; Ni(OH)₂; Ni(OH)₃; *HClO₄

8) ZnO; Cr(OH)₃; *K₂SO₄; *HClO₂; *HClO₃; *Na₂CrO₄; AlCl₃; *HBr

9) Al₂O₃; Cr₂S₃; *Na₂CO₃; *Na₂HPO₄; *Bi(OH)(NO₃)₂; *HNO₂: CrO₃; CaO

10) Co(OH)₂; CaSO₄; *NiCl₂; H₂SO₃; *H₃PO₄; *Cu(OH)₂; *HI

11) *HMnO₄; B₂O₃; HCl; *AlOHSO₄; Fe(OH)₃; *NH₄NO₃; CdSO₄; *MnCl₂

12) Al₂S₃; Hg₂O; *H₂CO₃; *ZnOHNO₃; Fe(OH)₂; KBr; *ZnCl₂; *H₂SO₄

13) Cu₂O; Bi(OH)₃; Al₂(SO₄) ₃; *HNO₃; *NH₄Cl; *Cd(NO₃)₂; *Ba(HCO₃)₂; *H₃PO₄

14) P₂O₃; *FeCl₃; Cd(OH)₂; *Na₂HPO₄; *HClO₂: PbCrO₄; *NaAlO₂; *KBr

15) Bi₂O₃; Pb(OH)₂; *Na₂BeO₂; *NaOH; *HNO₃; *ZnCl₂; *NH₄NO₃; *KCNS

16) BaO; Co(CNS)₂; Fe₂O₃; *RbOH;∙ AlCl₃; CaSO₄; *Hg(NO₃)₂; *K₂MnO₄

17) MnO₂; *CsOH; *CuOHCl; *K₂HPO₃; As₂S₃; *Mn(NO₃)₂; Ag₂SO₄; *Fe(NO₃)₂; *ZnBr₂

18) Rb₂O; *AgNO₃; *SnBr₂; (NH₄) ₂SO₃; *NaNO₃; *H₂CO₃; Bi₂(SO₄)₃; Mg(OH)₂

19) HgO; *Ba(OH)₂; *MgI₂; SnF₂; *Na₂Cr₂O₇; *H₂CrO₄; AlF₃; *AlOH(NO₃)₂

20) Na₂O; *Ba(OH)₂; *MnBr₂; MgCrO₄; *H₂S; *Na₂SiO₃; *Fe₂(SO₄) ₃; CaS

 

Задачи 1–20. Задание 3.Составьте уравнения реакций, которые позволяют осуществить следующие превращения. Пользуясь табл. 1.1, для каждого превращения обоснуйте выбор реагента и укажите условия необратимости реакции. Запишите соответствующие молекулярные и ионные уравнения.

1) MgCl₂ → Mg(OH)₂ → MgSO₄ → MgCl₂

2) AlCl₃ → Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃ → Al(NO₃)₃

3) Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ → CuCl₂ → Cu(NO₃)₂

4) Sn(NO₃)₂ → Sn(OH)₂ → SnO → SnSO₄

5) FeCl₂ → Fe(OH)₂ → FeSO₄ → FeCl₂

6) Ni(NO₃)₂ → Ni(OH)₂ → NiCl₂ → Ni(NO₃)₂

7) MgSO₄ → MgCl₂ → Mg(OH)₂ → Mg(NO₃)₂

8) AlCl₃ → Al(NO₃)₃ → Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃

9) CuCl₂ → Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ → CuSO₄

10) Pb(NO₃)₂ → Pb(OH)₂ → Pb(NO₃)₂ → PbI₂

11) FeSO₄ → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(NO₃)₂

12) NiCl₂ → Ni(NO₃)₂ → Ni(OH)₂ → NiSO₄

13) CdCl₂ → Cd(OH)₂ → CdSO₄ → CdCl₂

14) Mg(NO₃)₂ → Mg(OH)₂ → MgCl₂ → Mg(NO₃)₂

15) Al(NO₃)₃ → Al(OH)₃ → AlCl₃ → Al(NO₃)₃

16) CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuSO₄ → CuCl₂

17) Zn(OH)₂ → ZnO → Zn(NO₃)₂ → Zn(OH)₂

18) FeCl₃ → Fe(OH)₃ → Fe(SO₄)₃ → FeCl₃

19) NiSO₄ → NiCl₂ → Ni(NO₃)₂ → Ni(OH)₂

20) P₂O₅ → H₃PO₄ → Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂

 

Таблица 1.1