Номер 573, страница 127 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

573. Осуществите превращения согласно схеме (X содержит медь, Y имеет молекулярное строение):

$ \text{Cu} \xrightarrow{\text{AgNO}_3 \text{ (p-p)}} \text{A} \xrightarrow{t} \text{X} $

$ \text{Cu} \xrightarrow{\text{AgNO}_3 \text{ (p-p)}} \text{B} \xrightarrow{\text{HNO}_3 \text{ (конц.)}} \text{C} \xrightarrow{\text{NH}_3 \text{ (p-p)}} \text{D} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{CHO}} \text{Y}. $

Для осуществления данной цепи превращений необходимо последовательно идентифицировать вещества и написать уравнения соответствующих реакций.

1. Медь реагирует с раствором нитрата серебра. Так как медь является более активным металлом, чем серебро, она вытесняет серебро из раствора его соли. В результате реакции образуются два продукта: растворимый нитрат меди(II) и нерастворимое металлическое серебро.

$Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$

Чтобы определить, какое вещество является A, а какое B, рассмотрим следующие стадии. Вещество A при нагревании образует продукт X, содержащий медь. Это свойство характерно для нитрата меди(II). Следовательно, A - это $Cu(NO_3)_2$, а B - это $Ag$.

2. Вещество A, нитрат меди(II), при термическом разложении образует оксид меди(II) (вещество X), диоксид азота и кислород. Оксид меди(II) содержит медь, что соответствует условию задачи.

$2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2CuO + 4NO_2 \uparrow + O_2 \uparrow$

3. Вещество B, серебро, реагирует с концентрированной азотной кислотой с образованием нитрата серебра (вещество C), диоксида азота и воды.

$Ag + 2HNO_3 (конц.) \rightarrow AgNO_3 + NO_2 \uparrow + H_2O$

4. Вещество C, нитрат серебра, реагирует с водным раствором аммиака с образованием комплексного соединения — нитрата диамминсеребра(I) (вещество D). Это соединение является действующим веществом в реактиве Толленса.

$AgNO_3 + 2NH_3 (р-р) \rightarrow [Ag(NH_3)_2]NO_3$

5. Вещество D (реактив Толленса) вступает в качественную реакцию на альдегиды ("реакция серебряного зеркала") с ацетальдегидом $CH_3CHO$. В ходе реакции альдегид окисляется до карбоновой кислоты (которая в щелочной среде находится в виде соли — ацетата аммония), а ионы серебра восстанавливаются до металлического серебра. Условие задачи гласит, что вещество Y имеет молекулярное строение. Среди продуктов реакции ($CH_3COONH_4$ — ионное строение, $Ag$ — металлическое) именно уксусная кислота $CH_3COOH$, как конечный продукт окисления альдегида, имеет молекулярное строение.

$CH_3CHO + 2[Ag(NH_3)_2]NO_3 + H_2O \rightarrow CH_3COONH_4 + 2Ag \downarrow + 2NH_4NO_3 + NH_3 \uparrow$

Ответ:

Искомые вещества:

A: $Cu(NO_3)_2$ — нитрат меди(II)

B: $Ag$ — серебро

X: $CuO$ — оксид меди(II)

C: $AgNO_3$ — нитрат серебра

D: $[Ag(NH_3)_2]NO_3$ — нитрат диамминсеребра(I)

Y: $CH_3COOH$ — уксусная кислота