Условие задачи

С помощью тигельных щипцов или пинцета нагрейте на пламени спиртовки медную пластину или кусок толстой медной проволоки. Что наблюдаете?

Образовавшийся чёрный налёт соскоблите на лист бумаги и пересыпьте в пробирку. Прилейте в неё 2 мл раствора серной кислоты и нагрейте содержимое с помощью держателя для пробирок. Что наблюдаете?

К полученному раствору добавьте несколько капель раствора щёлочи. Что наблюдаете?

Составьте соответствующие уравнения реакций.

Решение

Дисциплина: химия (органическая – точнее, неорганическая химия, изучающая реакции металлов и их оксидов).

Мы проводим эксперимент, в ходе которого происходят следующие этапы:

1. Нагрев медного тела на пламени спиртовки (в условиях воздуха) приводит к его окислению. При высоких температурах на поверхности меди образуется слой оксида меди(II) – оксида купрума, который имеет характерный чёрный цвет. Это можно записать уравнением:

2 Cu + O₂ → 2 CuO

2. Соскобленный с меди чёрный налёт (CuO) при добавлении раствора серной кислоты (H₂SO₄) реагирует с ней с образованием купрат-соли – сульфата меди(II) (CuSO₄) и воды. При этом раствор окрашивается в голубой цвет из-за образования растворённых ионов меди(II). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

3. При добавлении нескольких капель раствора щёлочи (например, гидроксида натрия, NaOH) к полученному раствору сульфата меди(II) происходит образование нерастворимого осадка гидроксида меди(II) – Cu(OH)₂, который имеет голубой цвет. Это отражается следующим уравнением:

CuSO₄ + 2 NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Таким образом, наблюдения следующие:

• При нагревании меди образуется чёрный налёт – оксид меди(II) (CuO).
• После добавления H₂SO₄ налёт растворяется с образованием голубого раствора сульфата меди(II) (CuSO₄).
• Добавление щёлочи приводит к выделению голубого осадка гидроксида меди(II) (Cu(OH)₂).

Это подробное решение задачи по правилам химии с использованием Unicode-символов вместо LaTeX.