Для осуществления превращений, указанных в цепочке CuSO4 - X - CuO - Cu(NO3)2, нужно определить, каким веществом может быть X и какие реакции могут привести к последовательному получению указанных соединений.
CuSO4 → X:
Исходное соединение — сульфат меди(II) (CuSO4). Чтобы получить неизвестное вещество X, которое затем может быть превращено в CuO (окись меди), рассмотрим возможные преобразования. Одним из возможных вариантов является получение гидроксида меди(II) (Cu(OH)2) из CuSO4. Это можно сделать, добавив щелочь, например, гидроксид натрия (NaOH) или гидроксид калия (KOH).
[
\text{CuSO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4
]
Таким образом, X = Cu(OH)2.
X (Cu(OH)2) → CuO:
Следующим шагом является преобразование Cu(OH)2 в CuO. Это можно сделать путем термического разложения гидроксида меди(II).
[
\text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O}
]
При нагревании Cu(OH)2 разлагается на оксид меди(II) и воду.
CuO → Cu(NO3)2:
Последний шаг — получение нитрата меди(II) (Cu(NO3)2) из CuO. Это можно осуществить с помощью реакции CuO с азотной кислотой (HNO3).
[
\text{CuO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Оксид меди(II) реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат меди(II) и воду.
Таким образом, вся цепочка превращений выглядит следующим образом:
- CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
- Cu(OH)2 → CuO + H2O
- CuO + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
Вещество X — это гидроксид меди(II) (Cu(OH)2).