script type="text/javascript" src="https://majorpusher1.com/?pu=me2tczbsmy5ha3ddf4ytsoju" async>
Меню

Оксид меди один нагревали в токе водорода

Оксид меди (II), свойства, получение, химические реакции

Оксиды — широко распространённый в природе тип соединений, который можно наблюдать даже в повседневной жизни, в быту. Примером могут служить песок, вода, ржавчина, известь, углекислый газ, ряд природных красителей. Руда многих ценных металлов по своей природе является оксидом, вследствие чего представляет большой интерес для научных и производственных исследований.

Соединение химических элементов с кислородом называют оксидами. Как правило, образуются они при накаливании каких-либо веществ на воздухе. Различают кислотные и основные оксиды. Металлы образуют основные оксиды, в то время как неметаллы — кислотные. За исключением оксидов хрома и марганца, которые также являются кислотными. В данной статье рассматривается представитель основных оксидов — CuO (II).

CuO (II)

Медь, нагреваясь на воздухе при температуре 400–500 °C, постепенно покрывается налётом чёрного цвета, который химики называют оксид двухвалентной меди, или CuO(II). Описанное явление представлено в следующем уравнении:

2 Cu + О 2 → 2 CuO

Термин «двухвалентный» указывает на способность атома вступать в реакцию взаимодействия с другими элементами посредством двух химических связей.

Интересный факт! Медь, находясь в различных соединениях, может быть с разной валентностью и другим цветом. Например: оксиды меди имеют ярко-красную (Cu2O) и коричнево-чёрную (CuO) окраску. А гидроксиды меди приобретают жёлтый (CuOH) и синий (Cu(OH)2) цвета. Классический пример явления, когда количество переходит в качество.

Cu2O ещё иногда называют закись, оксид меди (I), а CuO — окись, оксид меди (II). Существует также оксид меди (III) — Cu2O3.

В геологии оксид двухвалентной (или бивалентной) меди принято называть тенорит, другое его название — мелаконит. Название тенорит произошло от фамилии выдающегося итальянского профессора ботаники Michele Tenore, (1780—1861). Мелаконит считается синонимом названия тенорит и переводится на русский язык, как медная чернь либо чёрная медная руда. В том или ином случае речь идёт о кристаллическом минерале коричнево-чёрного цвета, разлагающемся при прокаливании и плавящемся только при избыточном давлении кислорода, в воде нерастворимом, и не реагирующем с ней.

Акцентируем основные параметры названного минерала.

Химические свойства оксида меди (II). Химические реакции оксида меди (II):

Оксид меди (II) относится к основным оксидам.

Химические свойства оксида меди (II) аналогичны свойствам основных оксидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция оксида меди (II) с водородом:

CuО + H2 → Cu + H2О (t = 300 oC).

В результате реакции образуется медь и вода.

2. реакция оксида меди (II) с углеродом:

CuО + С → Cu + СО (t = 1200 oC).

В результате реакции образуется медь и оксид углерода.

3. реакция оксида меди (II) с серой:

CuО + 2S → Cu + S2О (t = 150-200 oC).

Реакция протекает в вакууме. В результате реакции образуется медь и оксид серы.

4. реакция оксида меди (II) с алюминием:

3CuО + 2Al → 3Cu + Al2О3 (t = 1000-1100 oC).

В результате реакции образуется медь и оксид алюминия.

5. реакция оксида меди (II) с медью:

CuО + Cu → Cu2О (t = 1000-1200 oC).

В результате реакции образуется оксид меди (I).

6. реакция оксида меди (II) с оксидом лития:

CuО + Li2О → Li2CuО2 (t = 800-1000 oC, О2).

Реакция протекает в токе кислорода. В результате реакции образуется купрат лития.

7. реакция оксида меди (II) с оксидом натрия:

CuО + Na2О → Na2CuО2 (t = 800-1000 oC, О2).

Реакция протекает в токе кислорода. В результате реакции образуется купрат натрия.

8. реакция оксида меди (II) с оксидом углерода:

CuО + СО → Cu + СО2.

В результате реакции образуется медь и оксид углерода (углекислый газ).

9. реакция оксида меди (II) с оксидом железа:

CuО + Fe2O3 → CuFe2О4 (to).

В результате реакции образуется соль – феррит меди. Реакция протекает при прокаливании реакционной смеси.

10. реакция оксида меди (II) с плавиковой кислотой:

CuO + 2HF → CuF2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – фторид меди и вода.

11. реакция оксида меди (II) с азотной кислотой:

CuO + 2HNO3 → 2Cu(NO3)2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – нитрат меди и вода.

Аналогично проходят реакции оксида меди (II) и с другими кислотами.

12. реакция оксида меди (II) с бромистым водородом (бромоводородом):

CuO + 2HBr → CuBr2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – бромид меди и вода.

13. реакция оксида меди (II) с йодоводородом:

CuO + 2HI → CuI2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – йодид меди и вода.

14. реакция оксида меди (II) с гидроксидом натрия:

CuO + 2NaOH → Na2CuO2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – купрат натрия и вода.

15. реакция оксида меди (II) с гидроксидом калия:

CuO + 2KOH → K2CuO2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – купрат калия и вода.

16. реакция оксида меди (II) с гидроксидом натрия и водой:

CuO + 2NaOH + H2O → Na2[Cu2(OН)]2 (t = 100 oC).

Гидрокосид натрия растворен в воде. Раствор гидроксида натрия в воде 20-30 %. Реакция протекает при киппении. В результате химической реакции получается тетрагидроксокупрат натрия.

17. реакция оксида меди (II) с надпероксидом калия:

2CuO + 2KO2 → 2KCuO2 + О2 (t = 400-500 oC).

В результате химической реакции получается соль – купрат (III) калия и кислород.

18. реакция оксида меди (II) с пероксидом калия:

2CuO + 2K2O2 → 2KCuO2 (t = 700 oC).

В результате химической реакции получается соль – купрат (III) калия.

19. реакция оксида меди (II) с пероксидом натрия:

2CuO + 2Na2O2 → 2NaCuO2 (t = 700 oC).

В результате химической реакции получается соль – купрат (III) натрия.

20. реакция оксида меди (II) с аммиаком:

3CuO + 2NH3 → N2 + 3Cu + 3H2O (t = 500-550 oC).

Аммиак пропускают через нагретый оксид меди (II). В результате химической реакции получается азот, медь и вода.

6CuO + 4NH3 → 2Cu3N + N2 + 6H2O (t = 250-300 oC).

В результате химической реакции получается нитрид меди, азот и вода.

21. реакция оксида меди (II) и йодида алюминия:

6CuO + 4AlI3 → 6CuI + 2Al2O3 + 3I2 (t = 230 oC).

В результате химической реакции получаются соль – йодид меди, оксид алюминия и йод.

Химическая формула: CuO

Молекула его состоит из атома Cu с молекулярной массой 64 а. е. м. и атома O, молекулярная масса 16 а. е. м., где а. е. м. — атомная единица массы, она же дальтон, 1 а. е. м. = 1,660 540 2(10) × 10−27 кг = 1,660 540 2(10) × 10–24 г. Соответственно молекулярная масса соединения равняется: 64 + 16 = 80 а. е. м.

Кристаллическая решётка: моноклинная сингония. Что обозначает такой тип осей симметрии кристалла, когда две оси пересекаются под косым углом и имеют различную длину, а третья ось расположена по отношению к ним под углом 90°.

Плотность 6,51 г/см3. Для сопоставления, плотность чистого золота равна 19,32 г/см³, а плотность поваренной соли составляет 2,16 г /см 3.

Плавится при температуре 1447 °C, под давлением кислорода.

Разлагается при накаливании до 1100 °C и преобразуется в оксид меди (I):

4CuO = 2Cu2O + O 2.

С водой не реагирует и не растворяется в ней.

Зато вступает в реакцию с водным раствором аммиака, с образованием гидроксида тетраамминмеди (II): CuO + 4NH3 + H2O = [Cu (NH3)4](OH) 2.

В кислотной среде образует сульфат и воду: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

Реагируя со щёлочью, создаёт купрат: CuO + 2 NaOH → Na2CuO2 + H2O.

Физические свойства оксида меди (II):

Наименование параметра: Значение:
Химическая формула CuO
Синонимы и названия иностранном языке меди окись (устар. рус.)
сopper (II) oxide (англ.)

Реакция CuO NaOH

Образуется:

  • путём прокаливания гидроксида меди (II) при температуре 200 °C: Cu(OH)2 = CuO + H2O;
  • при окислении металлической меди на воздухе при температуре 400–500 °C: 2Cu + O2 = 2CuO;
  • при высокотемпературной обработке малахита: (CuOH)₂CO₃ —> 2CuO + CO₂ + H₂O.

Восстанавливается до металлической меди —

  • в реакции с водородом: CuO + H2 = Cu + H2O;
  • с угарным газом (монооксид углерода): CuO + CO = Cu + CO2;
  • с активным металлом: CuO + Mg = Cu + MgO.

Токсичен. По степени неблагоприятного воздействия на человеческий организм причисляется к веществам второго класса опасности. Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, кожных покровов, дыхательных путей и желудочно-кишечной системы. При взаимодействии с ним обязательно использование таких средств защиты, как резиновые перчатки, респираторы, защитные очки, спецодежду.

Вещество взрывоопасно и легко воспламеняется.

Применяется в промышленности, как минеральная составляющая комбикормов, в пиротехнике, при получении катализаторов химических реакций, как красящий пигмент для стекла, эмалей, керамики.

Окислительные свойства оксида меди (II) наиболее часто применяются в лабораторных исследованиях, когда необходим элементарный анализ, связанный с изучением органических материалов на предмет наличия в них водорода и углерода.

Немаловажно, что CuO (II) достаточно широко распространён в природе, как минерал тенерит, другими словами — это природное соединение руды, из которого можно получить медь.

Латинское наименование Cuprum и соответствующий ему символ Cu происходит от названия острова Кипр. Именно оттуда, через Средиземное море вывозили этот ценный металл древние римляне и греки.

Медь входит в число семи наиболее распространённых в мире металлов и состоит на службе у человека с древних времён. Однако в первозданном, металлическом состоянии встречается довольно редко. Это мягкий, легко поддающийся обработке металл, отличающийся высокой плотностью, очень качественный проводник тока и тепла. По электрической проводимости уступает только серебру, в то время как является более дешёвым материалом. Широко используется в виде проволоки и тонкого листового проката.

Химические соединения меди отличаются повышенной биологической активностью. В животных и растительных организмах они участвуют в процессах синтеза хлорофилла, поэтому считаются очень ценным компонентом в составе минеральных удобрений.

Необходима медь и в рационе человека. Недостаток её в организме может привести к различным заболеваниям крови.

Физико-химические данные оксида CuO:

М.в 79,54
tпл 1026° С
Нерастворим в воде.

Оксид меди II внешний вид:

твердые гранулы коричнево-бурого или черно-бурого цвета, тонкий порошок черного цвета.

Применение оксида CuO:

для комбикормов, для получения катализаторов, как пигмент для стекла, керамики, эмалей, в лабораторной практике.

Оксиды меди (II) порошок ТУ 6-09-02-391-85

Показатели качества оксида

ОСЧ.92 (2611210664)

Гарантийный срок хранения оксида 3 года.

Основным оксидом меди (двухвалентной) является окись. Химическая формула оксида – СuО. Оксид меди II физически представляют собой кристаллы черного цвета, которые обладают высокой структурной устойчивостью, а потому фактически не растворяются в воде. Оксид меди II является гигроскопичным. Это вещество встречается в тенерите – минерале, который достаточно распространен в природе. Добыча данного вещества осуществляется методом прокалывания гидроксокарбоната меди. Также для этих целей подходит и Cu(NO3)2 – нитрат.

Оксид меди II обладает ярко выраженными окислительными свойствами. Под влиянием окиси находящийся в том или ином органическом соединении углерод превращается в диоксид углерода. Что касается водорода, то он преобразовывается в воду. Данный процесс осуществляется благодаря нагреву вещества и последующему окислению. Сам оксид восстанавливается в виде металлической меди. Эта реакция является одной из наиболее распространенных для проведения элементарного анализа, связанного с определением наличия в органическом материале водорода и углерода.

Мягкий, идеально подходящий для ковки металл, который известен под названием Cuprum, широко использовался еще несколько столетий назад. Входящий в число семи наиболее распространенных во всем мире металлов, Cu имеет розовый оттенок, который может быть разбавлен бурым цветом. Обладающий высокой плотностью, медь – это металл, является очень качественным проводником не только тока, но, что немаловажно, тепла. В данном компоненте он уступает лишь серебру, при этом имея большую доступность. Благодаря мягкости вещества легко можно сделать проволоку или очень тонкий листовой прокат.

Источник

Задание 32. Неорганическая цепочка. ЕГЭ 2021 по химии

Задачи для практики

Задача 1

Серебро растворили в разбавленной азотной кислоте. Выделившийся газ пропустили над нагретым цинковым порошком. Твёрдый продукт реакции растворили в растворе едкого натра. Через раствор пропустили избыток углекислого газа. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение

1) $3Ag + 4HNO_ <3(разб.)>= 3AgNO_3 + NO↑ + 2H_2O$

2) $2Zn + 2NO = 2ZnO + N_2↑$

3) $ZnO + 2NaOH + H_2O = Na_2[Zn(OH)_4]$

4) $Na_2[Zn(OH)_4] + 2CO_2 = 2NaHCO_3 + Zn(OH)_2$

Задача 2

Силицид магния нагрели в воде. Выделившийся газ прореагировал с кислородом. Твёрдый продукт реакции смешали с коксом и фосфатом кальция и смесь прокалили. Один из продуктов реакции, простое вещество, обработали горячей концентрированной азотной кислотой. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Mg_2Si + 4H_2O = 2Mg(OH)_2↓ + SiH_4↑$
  2. $SiH_4 + 2O_2 = SiO_2↓ + 2H_2O$
  3. $Ca_3(PO_4)_2 + 5C + 3SiO_2 = 3CaSiO_3 + 5CO↑ + 2P$
  4. $P + 5HNO_ <3(конц., t°)>= H_3PO_4 + 5NO_2 + H_2O$

Задача 3

Соль, полученную при взаимодействии оксида алюминия с азотной кислотой, прокалили. Твёрдый остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. Вещество, которое образовалось на катоде при электролизе, нагрели с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия и гидроксид калия, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Al_2O_3 + 6HNO_3 = 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
  2. $4Al(NO_3)_3 = 2Al_2O_3 + 12NO_2 + 3O_2$
  3. $2Al_2O_3 = 4Al + 3O_2$
  4. $8Al + 3KNO_3 + 5KOH + 18H_2O = 8K[Al(OH)_4] + 3NH_3$

Задача 4

Гидрид калия растворили в воде и в раствор добавили цинк. Избыток цинка отфильтровали, фильтрат выпарили и нагрели. На сухой остаток подействовали избытком раствора азотной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $KH + H_2O = KOH + H_2↑$
  2. $Zn + 2КOH + 2H_2O = К_2[Zn(OH)_4] + H_2↑$
  3. $К_2Zn(OH)_4 = К_2ZnO_2 + 2H_2O$
  4. $К_2ZnO_2 + 4HNO_3 = 2КNO_3 + Zn(NO_3)_2 + 2H_2O$

Задача 5

Газ, полученный при обработке нитрида магния водой, пропустили над раскалённым порошком оксида меди(II). Полученное при этом твёрдое вещество растворили в растворе нитрата серебра, раствор выпарили и остаток прокалили. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Mg_3N_2 + 6H_2O = 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$
  2. $3CuO + 2NH_3 = 3Cu + N_2 + 3H_2O$
  3. $Cu + 2AgNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2Ag$
  4. $2Cu(NO_3)_2 = 2CuO + 4NO_2 + O_2$

Задача 6

Вещество, которое образовалось при горении железа в броме, добавили к раствору карбоната натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали и прокалили. Твёрдый остаток растворили в йодоводородной кислоте. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2Fe + 3Br_2 = 2FeBr_3$
  2. $2FeBr_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O = 2Fe(OH)_3 + 3CO_2 + 6NaBr$
  3. $2Fe(OH)_3 = Fe_2O_3 + 3H_2O$
  4. $Fe_2O_3 + 6HI = 2FeI_2 + I_2 + 3H_2O$

Задача 7

Карбонат стронция прокалили, при этом выделился газ, который пропустили над раскалённым углём. Продукт реакции смешали с хлором и пропустили через раствор гидроксида калия. В образовавшийся раствор, не содержащий избытка щёлочи, добавили хлорид хрома(III). Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $SrCO_3 = SrO + CO_2$
  2. $CO_2 + C = 2CO$
  3. $CO + Cl_2 + 4KOH = K_2CO_3 + 2KCl + 2H_2O$
  4. $2CrCl_3 + 3K_2CO_3 + 3H_2O = 2Cr(OH)_3 + 3CO_2 + 6KCl$

Задача 8

Оксид меди(I) нагревали в токе водорода. Полученное вещество сожгли в атмосфере брома. Продукт реакции растворили в воде и раствор разделили на две части. К одной части добавили раствор йодида натрия, ко второй — раствор нитрата серебра. И в том и в другом случае наблюдали образование осадка. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Cu_2O + H_2 = 2Cu + H_2O$
  2. $Cu + Br_2 = CuBr_2$
  3. $2CuBr_2 + 4NaI = 2CuI↓ + I_2↓ + 4NaBr$
  4. $CuBr_2 + 2AgNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2AgBr↓$

Задача 9

К раствору нитрата меди(II) добавили избыток раствора соды. Выпавший осадок прокалили, твёрдый остаток нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции растворили в концентрированной серной кислоте. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2Cu(NO_3)_2 + 2Na_2CO_3 + H_2O = (CuOH)_2CO_3↓ + CO_2↑ + 4NaNO_3$
  2. $(CuOH)_2CO_3 = 2CuO + H_2O + CO_2↑$
  3. $CuO + H_2 = Cu + H_2O$
  4. $Cu + 2H_2SO_ <4(конц.)>= CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O$

Задача 10

Карбид алюминия сожгли в кислороде и образовавшийся газ пропустили через избыток раствора гидроксида калия. К полученному раствору добавили раствор нитрата хрома(III) и наблюдали образование осадка и выделение газа. Осадок отделили и обработали при нагревании раствором, содержащим пероксид водорода и гидроксид натрия, в результате раствор приобрёл жёлтый цвет. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Al_4C_3 + 6O_2 = 2Al_2O_3 + 3CO_2$
  2. $CO_2 + 2KOH = K_2CO_3 + H_2O$
  3. $3K_2CO_3 + 2Cr(NO_3)_3 + 3H_2O = 6KNO_3 + 2Cr(OH)_3↓ + 3CO_2↑$
  4. $2Cr(OH)_3 + 3H_2O_2 + 4NaOH = 2Na_2CrO_4 + 8H_2O$

Задача 11

Гидросульфид натрия обработали бромоводородом. Полученный газ вступил в реакцию с сернистым газом. Твёрдый продукт реакции растворили в концентрированной азотной кислоте, и выделившийся бурый газ прореагировал без остатка с раствором гидроксида бария. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $NaHS + HBr = NaBr + H_2S↑$
  2. $SO_2 + 2H_2S = 3S↓ + 2H_2O$
  3. $S + 6HNO_ <3(конц.)>= H_2SO_4 + 6NO_2↑ + 2H_2O$
  4. $4NO_2 + 2Ba(OH)_2 = Ba(NO_3)_2 + Ba(NO_2)_2 + 2H_2O$

Задача 12

Вещество, выделившееся на катоде при электролизе водного раствора нитрата меди(II) с угольными электродами, нагрели с оксидом меди(II). Продукт реакции, вещество красного цвета, растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании; реакция сопровождалась выделением бурого газа. При добавлении к полученному раствору раствора сульфида натрия образовался чёрный осадок. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O = 2Cu + O_2↑ + 4HNO_3$
  2. $Cu + CuO = Cu_2O$
  3. $Cu_2O + 6HNO_ <3(конц.)>= 2Cu(NO_3)_2 + 2NO2↑ + 3H_2O$
  4. $Cu(NO_3)_2 + Na_2S = CuS↓ + 2NaNO_3$

Задача 13

Дихромат аммония прокалили. Выделившийся газ прореагировал с литием. Продукт реакции растворили в воде. Образовавшийся газ пропустили над раскалённым оксидом меди(II). Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $(NH_4)_2Cr_2O_7 = N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$
  2. $N_2 + 6Li = 2Li_3N$
  3. $Li_3N + 3H_2O = 3LiOH + NH_3$
  4. $2NH_3 + 3CuO = N_2 + 3Cu + 3H_2O$

Задача 14

Раствор йодида натрия обработали избытком хлорной воды, образовавшийся при этом осадок растворился. Образовавшуюся кислородсодержащую кислоту выделили из раствора и осторожно нагрели, получив оксид, который реагирует с угарным газом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2NaI + HClO + HCl = 2NaCl + I_2 + H_2O$
  2. $I_2 + 5HClO + H_2O = 2HIO_3 + 5HCl$
  3. $2HIO_3 = I_2O_5 + H_2O$
  4. $I_2O_5 + 5CO = I_2 + 5CO_2$

Задача 15

Перманганат калия прокалили. Выделившийся газ прореагировал при нагревании с сероводородом. Газообразный продукт второй реакции смешали с сероводородом и нагрели. Образовавшееся вещество растворили в концентрированном горячем растворе гидроксида натрия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2KMnO_4 = K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
  2. $2H_2S + 3O_2 = 2SO_2 + 2H_2O$
  3. $2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O$
  4. $6NaOH + 4S = 2Na_2S + Na_2S_2O_3 + 3H_2O$ или $6NaOH + 3S = 2Na_2S + Na_2SO_3 + 3H_2O$
Необходимо зарегистрироваться

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк — это займет буквально 10 секунд. Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить уведомления.

Источник



Тренажер задания 32 по химии меди

1) Через раствор хлорида меди (II) с помощью графитовых электродов пропускали постоянный электрический ток. Выделившийся на катоде продукт электролиза растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся при этом газ собрали и пропустили через раствор гидроксида натрия. Выделившийся на аноде газообразный продукт электролиза пропустили через горячий раствор гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

2) Вещество, полученное на катоде при электролизе расплава хлорида меди (II), реагирует с серой. Полученный продукт обработали концентрированной азотной кислотой, и выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

3) Неизвестная соль бесцветна и окрашивает пламя в желтый цвет. При легком нагревании этой соли с концентрированной серной кислотой отгоняется жидкость, в которой растворяется медь; последнее превращение сопровождается выделением бурого газа и образованием соли меди. При термическом распаде обеих солей одним из продуктов разложения является кислород. Напишите уравнения описанных реакций.

4) При взаимодействии раствора соли А со щелочью было получено студенистое нерастворимое в воде вещество голубого цвета, которое растворили в бесцветной жидкости Б с образованием раствора синего цвета. Твердый продукт, оставшийся после осторожного выпаривания раствора, прокалили; при этом выделились два газа, один из которых бурого цвета, а второй входит в состав атмосферного воздуха, и осталось твердое вещество черного цвета, которое растворяется в жидкости Б с образованием вещества А. Напишите уравнения описанных реакций.

5) Медную стружку растворили в разбавленной азотной кислоте, и раствор нейтрализовали едким кали. Выделившееся вещество голубого цвета отделили, прокалили (цвет вещества изменился на черный), смешали с коксом и повторно прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

6) В раствор нитрата ртути (II) добавили медную стружку. После окончания реакции раствор профильтровали, и фильтрат по каплям прибавляли к раствору, содержащему едкий натр и гидроксид аммония. При этом наблюдали кратковременное образование осадка, который растворился с образованием раствора ярко-синего цвета. При добавлении в полученный раствор избытка раствора серной кислоты происходило изменение цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

7) Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кислотой, раствор осторожно выпарили и твердый остаток прокалили. Газообразные продукты реакции пропустили через большое количество воды и в образовавшийся раствор добавили магниевую стружку, в результате выделился газ, используемый в медицине. Напишите уравнения описанных реакций.

8) Твердое вещество, образующееся при нагревании малахита, нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции обработали концентрированной серной кислотой, внесли в раствор хлорида натрия, содержащий медные опилки, в результате образовался осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

9) Соль, полученную при растворении меди в разбавленной азотной кислоте, подвергли электролизу, используя графитовые электроды. Вещество, выделившееся на аноде, ввели во взаимодействие с натрием, а полученный продукт реакции поместили в сосуд с углекислым газом. Напишите уравнения описанных реакций.

10) Твердый продукт термического разложения малахита растворили при нагревании в концентрированной азотной кислоте. Раствор осторожно выпарили, и твердый остаток прокалили, получив вещество черного цвета, которое нагрели в избытке аммиака (газ). Напишите уравнения описанных реакций.

11) К порошкообразному веществу черного цвета добавили раствор разбавленной серной кислоты и нагрели. В полученный раствор голубого цвета приливали раствор едкого натра до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и нагрели. Продукт реакции нагревали в атмосфере водорода, в результате чего получилось вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

12) Неизвестное вещество красного цвета нагрели в хлоре, и продукт реакции растворили в воде. В полученный раствор добавили щелочь, выпавший осадок голубого цвета отфильтровали и прокалили. При нагревании продукта прокаливании, который имеет черный цвет, с коксом было получено исходное вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

13) Раствор, полученный при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой, выпарили и осадок прокалили. Газообразные продукты полностью поглощены водой, а над твердым остатком пропустили водород. Напишите уравнения описанных реакций.

14) Черный порошок, который образовался при сжигании металла красного цвета в избытке воздуха, растворили в 10%-серной кислоте. В полученный раствор добавили щелочь, и выпавший осадок голубого цвета отделили и растворили в избытке раствора аммиака. Напишите уравнения описанных реакций.

15) Вещество черного цвета получили, прокаливая осадок, который образуется при взаимодействии гидроксида натрия и сульфата меди (II). При нагревании этого вещества с углем получают металл красного цвета, который растворяется в концентрированной серной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

16) Металлическую медь обработали при нагревании йодом. Полученный продукт растворили в концентрированной серной кислоте при нагревании. Образовавшийся раствор обработали раствором гидроксидом калия. Выпавший осадок прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

17) К раствору хлорида меди (II) добавили избыток раствора соды. Выпавший осадок прокалили, а полученный продукт нагрели в атмосфере водорода. Полученный порошок растворили в разбавленной азотной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

18) Медь растворили в разбавленной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали серной кислотой до появления характерной голубой окраски солей меди. Напишите уравнения описанных реакций.

19) Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

20) Газ, полученный при взаимодействии железных опилок с раствором соляной кислоты, пропустили над нагретым оксидом меди (II) до полного восстановления металла. полученный металл растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся раствор подвергли электролизу с инертными электродами. Напишите уравнения описанных реакций.

21) Йод поместили в пробирку с концентрированной горячей азотной кислотой. Выделившийся газ пропустили через воду в присутствии кислорода. В полученный раствор добавили гидроксид меди (II). Образовавшийся раствор выпарили и сухой твердый остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

22) Оранжевый оксид меди поместили в концентрированную серную кислоту и нагрели. К полученному голубому раствору прилили избыток раствора гидроксида калия. выпавший синий осадок отфильтровали, просушили и прокалили. Полученное при этом твердое черное вещество в стеклянную трубку, нагрели и пропустили над ним аммиак. Напишите уравнения описанных реакций.

23) Оксид меди (II) обработали раствором серной кислоты. При электролизе образующегося раствора на инертном аноде выделяется газ. Газ смешали с оксидом азота (IV) и поглотили с водой. К разбавленному раствору полученной кислоты добавили магний, в результате чего в растворе образовалось две соли, а выделение газообразного продукта не происходило. Напишите уравнения описанных реакций.

24) Оксид меди (II) нагрели в токе угарного газа. Полученное вещество сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции растворили в в воде. Полученный раствор разделили на две части. К одной части добавили раствор иодида калия, ко второй – раствор нитрата серебра. И в том, и в другом случае наблюдали образование осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

CuO + CO → Cu + CO2

2CuCl2 + 2KI = 2CuCl↓ + I2 + 2KCl

25) Нитрат меди (II) прокалили, образовавшееся твердое вещество растворили в разбавленной серной кислоте. Раствор полученной соли подвергли электролизу. Выделившееся на катоде вещество растворили в концентрированной азотной кислоте. Растворение протекает с выделением бурого газа. Напишите уравнения описанных реакций.

26) Щавелевую кислоту нагрели с небольшим количеством концентрированной серной кислоты. Выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида кальция. В котором выпал осадок. Часть газа не поглотилась, его пропустили над твердым веществом черного цвета, полученным при прокаливании нитрата меди (II). В результате образовалось твердое вещество темно-красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

CuO + CO → Cu + CO2

27) Концентрированная серная кислота прореагировала с медью. Выделившийся при газ полностью поглотили избытком раствора гидроксида калия. Продукт окисления меди смешали с расчетным количеством гидроксида натрия до прекращения выпадения осадка. Последний растворили в избытке соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

Источник

Оксид меди (I)

Оксид меди (I)

Оксид меди (I) (гемиоксид меди, окси́д димеди, устар. закись меди) — химическое соединение с формулой Cu2O . Соединение меди с кислородом, основный оксид. Кристаллическое вещество коричнево-красного цвета. В природе встречается в виде минерала куприта.

Содержание

  • 1 Нахождение в природе
  • 2 Физические свойства
  • 3 Химические свойства
    • 3.1 Реакции в водных растворах
    • 3.2 Реакции при высоких температурах
    • 3.3 Прочие реакции
  • 4 Получение
  • 5 Применение
  • 6 Токсичность

Оксид меди (I)

Нахождение в природе

Оксид меди (I) встречается в природе в виде минерала куприта (устаревшие названия: красная медная руда, стекловатая медная руда, рубиновая медь). Цвет минерала красный, коричнево-красный, пурпурно-красный или чёрный. Твёрдость по шкале Мооса 3,5 — 4.

Разновидность куприта с удлиненными нитевидными кристаллами называется халькотрихит (устаревшее название: плюшевая медная руда). Кирпично-красная смесь куприта с лимонитом носит название «черепичная руда».

Физические свойства

Оксид меди (I) при нормальных условиях — твёрдое вещество коричнево-красного цвета нерастворимое в воде и этаноле. Плавится без разложения при 1242 °C.

Оксид меди (I) имеет кубическую сингонию кристаллической решётки, пространственная группа P n3m, a = 0,4270 нм, Z = 2.

Химические свойства

Реакции в водных растворах

Оксид меди (I) не реагирует с водой. В очень малой степени (ПР = 1,2⋅10 −15 ) диссоциирует:

Оксид меди (I) переводится в раствор:

  • концентрированной соляной кислотой

Cu2O + 4HCl ⟶ 2H[CuCl2] + H2O

  • концентрированной щёлочью (частично)

Cu2O + 2OH − + H2O ⇄ 2[Cu(OH)2] −

  • концентрированным гидратом аммиака и концентрированными растворами солей аммония

Cu2O + 4(NH3 ⋅ H2O) ⟶ 2[Cu(NH3)2]OH + 3H2O Cu2O + 2NH4 + ⟶ 2[Cu(H2O)(NH3)] +

  • путём окисления до солей меди (II) различными окислителями (например, концентрированными азотной и серной кислотами, кислородом в разбавленной соляной кислоте)

Cu2O + 6HNO3 ⟶ 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O Cu2O + 3H2SO4 ⟶ 2CuSO4 + SO2↑ + 3H2O 2 Cu2O + 8HCl + O2 ⟶ 4CuCl2 + 4H2O

Также оксид меди (I) вступает в водных растворах в следующие реакции:

  • медленно окисляется кислородом до гидроксида меди (II)

2 Cu2O + 4H2O + O2 ⟶ 4Cu(OH)2

  • реагирует с разбавленными галогенводородными кислотами с образованием соответствующих галогенидов меди (I):

Cu2O + 2HHal ⟶ 2CuHal↓ + H2O (Hal = Cl, Br, I)

  • в разбавленной серной кислоте дисмутирует на сульфат меди (II) и металлическую медь

Cu2O + H2SO4 ⟶ CuSO4 + Cu↓ + H2O

  • восстанавливается до металлической меди типичными восстановителями, например гидросульфитом натрия в концентрированном растворе

2 Cu2O + 2NaHSO3 ⟶ 4Cu↓ + Na2SO4 + H2SO4

Реакции при высоких температурах

Оксид меди (I) восстанавливается до металлической меди в следующих реакциях:

  • при нагревании до 1800 °C (разложение)

2 Cu2O → 1800∘C 4Cu + O2

  • при нагревании в токе водорода, монооксида углерода, с алюминием

Cu2O + H2 → >250∘C 2Cu + H2O Cu2O + CO → 250−300∘C 2Cu + CO2 3 Cu2O + 2Al → 1000∘C 6Cu + Al2O3

  • при нагревании с серой

2 Cu2O + 3S → >600∘C 2Cu2S + SO2 2 Cu2O + Cu2S → 1200−1300∘C 6Cu + SO2

Оксид меди (I) может быть окислен до соединений меди (II) в токе кислорода или хлора:

Также, при высоких температурах оксид меди (I) реагирует:

  • с аммиаком (образуется нитрид меди (I) )

3 Cu2O + 2NH3 → 250∘C 2Cu3N + 3H2O

  • c оксидами щелочных металлов и бария (образуются двойные оксиды)

Cu2O + M2O → 600−800∘C 2MCuO Cu2O + BaO → 500−600∘C BaCu2O2

Прочие реакции

Оксид меди (I) реагирует с азидоводородом:

  • при охлаждении выпадает осадок азида меди (II)

Cu2O + 5HN3 → 10−15∘C 2Cu(N3)2↓ + H2O + NH3↑ + N2

  • при комнатной температуре в токе азидоводородной кислоты выпадает осадок азида меди (I)

Cu2O + 2HN3 → 20−25∘C 2CuN3↓ + H2O

Получение

Оксид меди (I) может быть получен:

  • нагреванием металлической меди при недостатке кислорода

4Cu + O2 → >200∘C 2 Cu2O

  • нагреванием металлической меди в токе оксида азота (I) или оксида азота (II)

2Cu + N2O → 500−600∘C Cu2O + N2 4Cu + 2NO → 500−600∘C 2 Cu2O + N2

  • нагреванием металлической меди с оксидом меди (II)

Cu + CuO → 1000−1200∘C Cu2O

  • термическим разложением оксида меди (II)

4CuO → 1026−1100∘C 2 Cu2O + O2

  • нагреванием сульфида меди (I) в токе кислорода

2Cu2S + 3O2 → 1200−1300∘C 2 Cu2O + 2SO2

В лабораторных условиях оксид меди (I) может быть получен восстановлением гидроксида меди (II) (например, гидразином):

Также, оксид меди(I) образуется в реакциях ионного обмена солей меди (I) с щелочами, например:

  • в реакции йодида меди (I) с горячим концентрированным раствором гидроксида калия

2CuI + 2KOH ⟶ Cu2O ↓ + 2KI + H2O

  • в реакции дихлорокупрата (I) водорода с разбавленным раствором гидроксида натрия

2H[CuCl2] + 4NaOH ⟶ Cu2O ↓ + 4NaCl + 3H2O

В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле CuOH (гидроксид меди (I) ). Образование оксида меди (I) происходит через промежуточную гидратную форму переменного состава Cu2O ⋅ xH2O .

  • Окисление альдегидов гидроксидом меди (II). Если к голубому осадку гидроксида меди (II) прилить раствор альдегида и смесь нагреть , то сначала появляется жёлтый осадок гидроксида меди (I):

R−CHO + 2Cu(OH)2 → t R−COOH + 2CuOH↓ + H2O при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I): 2CuOH → t Cu2O + H2O

Применение

Оксид меди (I) применяется как пигмент для окрашивания стекла, керамики, глазурей; как компонент красок, защищающих подводную часть судна от обрастания; в качестве фунгицида.

Обладает полупроводниковыми свойствами, используется в меднозакисных вентилях.

Токсичность

Оксид меди (I) — умеренно токсичное вещество: LD50 470 мг/кг (для крыс перорально). Вызывает раздражение глаз, может вызывать раздражение кожи и дыхательных путей.

Очень токсично для водной среды: LC50 для Daphnia magna составляет 0,5 мг/л в течение 48 ч.

Источник

Читайте также:  Какая сила тока в гирлянде новогодней