- Осуществите цепочку превращений: Cu(OH)2 → CuO → CuCl2→ Cu(OH)2
Cu(OH)2 (гидроксид меди(II)) → CuO (оксид меди(II)) → CuCl2 (хлорид меди(II)) → Cu(OH)2 (гидроксид меди(II))
Cu(OH)2 (гидроксид меди(II)) может быть превращен в CuO (оксид меди(II)) путем нагревания до температуры около 300-400°C. В результате происходит декомпозиция гидроксида с образованием оксида меди и воды.
CuO (оксид меди(II)) может быть превращен в CuCl2 (хлорид меди(II)) путем реакции с хлороводородом (HCl) или хлоридом кальция (CaCl2). В результате происходит замещение кислорода на хлор.
CuCl2 (хлорид меди(II)) может быть превращен обратно в Cu(OH)2 (гидроксид меди(II)) путем реакции с гидроксидом натрия (NaOH) или другим гидроксидом. В результате происходит обратное замещение хлора на гидроксильные группы.
Таким образом, цепочка превращений выглядит следующим образом: Cu(OH)2 → CuO → CuCl2 → Cu(OH)2.
Для осуществления предложенной цепочки превращений необходимо провести несколько химических реакций. Рассмотрим каждую из них подробно:
Cu(OH)₂ → CuO
Чтобы превратить гидроксид меди(II) (Cu(OH)₂) в оксид меди(II) (CuO), необходимо провести реакцию термического разложения. При нагревании Cu(OH)₂ разлагается на оксид меди(II) и воду:
[ \text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{\text{t}} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O} ]
Важно нагревать вещество до температуры, необходимой для разложения, но не слишком сильно, чтобы избежать дальнейшего разложения или окисления.
CuO → CuCl₂
Для превращения оксида меди(II) в хлорид меди(II) (CuCl₂) необходимо провести реакцию с соляной кислотой (HCl). CuO взаимодействует с HCl, образуя растворимый в воде хлорид меди(II) и воду:
[ \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
Эта реакция является примером кислотно-основного взаимодействия, где оксид меди(II) выступает как основание, реагируя с кислотой.
CuCl₂ → Cu(OH)₂
Для получения гидроксида меди(II) из хлорида меди(II) необходимо провести реакцию обмена, например, с гидроксидом натрия (NaOH). При добавлении NaOH к раствору CuCl₂ образуется Cu(OH)₂ в виде осадка и раствор хлорида натрия (NaCl):
[ \text{CuCl}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + 2\text{NaCl} ]
Важно контролировать количество добавляемого NaOH, чтобы обеспечить полное осаждение гидроксида меди(II).
Таким образом, цепочка превращений Cu(OH)₂ → CuO → CuCl₂ → Cu(OH)₂ может быть успешно осуществлена посредством последовательных реакций разложения, кислотно-основного взаимодействия и обмена.
