Номер 5, страница 117 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

5. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие химические превращения:

a) $Cu \to CuO \to Cu$;

б) $Fe_2O_3 \to Fe \to FeO$.

a) Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести две реакции: окисление меди и последующее восстановление оксида меди(II).

1. Первая стадия: $Cu \rightarrow CuO$. Превращение меди в оксид меди(II) можно осуществить путем окисления меди кислородом при нагревании. Медь при этом меняет свой характерный красноватый цвет на черный.

Уравнение реакции: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$.

2. Вторая стадия: $CuO \rightarrow Cu$. Восстановление оксида меди(II) до чистой меди. Это можно сделать с помощью восстановителя, например, водорода, угарного газа или углерода при нагревании. В данном примере используем водород.

Уравнение реакции: $CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$.

Ответ:

1. $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$

2. $CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$

б) Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести две реакции: восстановление оксида железа(III) и последующее контролируемое окисление железа до оксида железа(II).

1. Первая стадия: $Fe_2O_3 \rightarrow Fe$. Восстановление оксида железа(III) до металлического железа является основой доменного процесса в металлургии. В качестве восстановителя в промышленности используют угарный газ ($CO$), который образуется при сгорании кокса.

Уравнение реакции: $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2$.

2. Вторая стадия: $Fe \rightarrow FeO$. Получение чистого оксида железа(II) из железа является сложной задачей, так как при окислении на воздухе обычно образуется смесь оксидов (в основном $Fe_3O_4$) или оксид железа(III) ($Fe_2O_3$). Один из лабораторных способов получения $FeO$ — это реакция железа с оксидом железа(III) при высокой температуре в отсутствие кислорода (реакция сопропорционирования).

Уравнение реакции: $Fe + Fe_2O_3 \xrightarrow{900^{\circ}C} 3FeO$.

Ответ:

1. $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2$

2. $Fe + Fe_2O_3 \xrightarrow{t} 3FeO$