Опыт 9. Окислительные свойства солей меди (II)

а) Внести в пробирку по 1-2 капли сульфата меди (II) и иодида калия. Отметить образование осадка и окрашивание содержимого пробирки в бурый цвет. Доказать с помощью крахмала, что бурая окраска обусловлена выделением свободного йода.

Для определения цвета выпавшего осадка иодида меди (I) необходимо свободный йод, маскирующий своей окраской цвет осадка, перевести в бесцветный ион. Для этого прибавить в пробирку несколько капель раствора тиосульфата натрия до исчезновения бурой окраски. Каков цвет иодида меди (I)? Написать уравнения реакций взаимодействия сульфата меди (II) с иодидом калия; взаимодействия йода с тиосульфатом натрия. Чем объясняется устойчивость иодида меди (I)?

К осадку иодида меди (I) прибавить несколько капель раствора тиосульфата натрия. Наблюдать полное растворение осадка, происходящее вследствие образования хорошо растворимого комплексного соединения меди (I), Na₃[Cu(S₂O₃)₂]. Напишите уравнение реакции.

б) Поместить в пробирку 1-2 капли раствора хлорида меди (II) и 3-4 капли 10 %-ного раствора формальдегида СН₂О (работать под тягой). Нагреть полученную смесь до кипения. Прибавить в пробирку 2-3 капли 2н раствора гидроксида натрия и наблюдать выпадение желтого осадка тонкодисперсного гидроксида меди(I). Как изменится цвет раствора? Продолжить слабое кипячение содержимого пробирки до перехода цвета осадка в красный, характерный для оксида меди (I).

Сравнить цвет оксида меди (I) с цветом оксида меди (II) (см. оп.4). Написать уравнения реакций:

- получения гидроксида меди (I) восстановлением хлорида меди(II) формальдегидом в щелочной среде. Учесть, что формальдегид СН₂О окисляется при этом до муравьиной кислоты НСООН, которая с гидроксидом натрия образует соль - формиат натрия НСООNa;

- получения оксида меди (I) из гидроксида меди (I).

в) В пробирку внести 1-2 капли раствора соли меди (II) и 1-2 капли раствора тиосульфата натрия - Na₂S₂О₃. Обесцвечивание раствора обусловлено превращением ионов меди (II) в тиосульфат меди (I):

2 Cu²⁺ + 3S₂O₃^2- ® Cu₂S₂O₃ + S₄O₆^2-

Раствор прокипятить, отметить цвет осадка сульфида меди (I), образующегося при кипячении по реакции

Cu₂S₂O₃ + H₂O ® Cu₂S¯ + SO₄^2- + 2H⁺.

Реакция может быть использована для отделения ионов Cu²⁺ от ионов Cd²⁺.

Контрольные вопросы

1. Как и почему изменяется химическая активность металлов в ряду Cu - Ag - Au?

2. Какие степени окисления характерны для меди, серебра? Привести примеры соединений.

3. Написать уравнения реакций взаимодействия меди и серебра с разбавленной и концентрированной азотной кислотой; концентрированной горячей серной кислотой.

4. Написать уравнение реакции растворения оксида серебра (I): а) в азотной кислоте, б) в растворе гидроксида аммония.

5. Почему медь, нерастворимая в чистой воде, растворяется в водном растворе щелочных цианидов? Что в данном случае играет роль окислителя?

6. Используя значения электродных потенциалов металлов, объясните причину растворения серебра в водных растворах щелочных цианидов. Какое влияние на процесс растворения оказывает кислород воздуха? В чем заключается роль ионов CN^- в растворе?

7. Как согласовать положение меди в ряду электродных потенциалов с её способностью окисляться на воздухе в концентрированной соляной и уксусной кислотах?

8. Чем объяснить позеленение медных изделий при длительном хранении на воздухе? Написать уравнение реакции.

9. Как объяснить почернение серебряных предметов на воздухе? Написать уравнение реакции.

10. Какие из указанных металлов выделяют: а) медь; б) серебро из растворов их солей: Zn, Sn, Ag, Hg, Cu?

11. Какие металлы вытесняются медью из растворов их солей: Pb, Zn, Sn, Ag?

12. Сравнить кислотно-основной характер гидроксидов меди (I) и меди (II). Какой из этих гидроксидов обладает амфотерными свойствами? Написать уравнения реакций, подтверждающих его амфотерный характер.

13. Предложите лабораторные методики получения оксида меди (I) и оксида меди (II) из медного купороса.

14. Какие из указанных соединений проявляют а) наиболее основные свойства; б) наиболее кислотные свойства: Cu(OH)₂, CuOH, AgOH, Au(OH)₃?

Какие из веществ характеризуются наименьшей термической устойчивостью? Наибольшей устойчивостью?

15. В чем растворяется Cu(OH)₂: а) HCl; б) NaOH (разб.); в) NH₄ОН? Написать уравнения реакций.

16. Какая соль в растворе сильнее гидролизуется: а) Cu(NO₃)₂; Na₂CuO₂;

б) Cu(NO₃)₂; AgNO₃; Au(NO₃)₃? Написать уравнения реакций гидролиза.

17. В чем растворяются AgCl, AgBr, AgI: а) H₂O; б) NH₄OH; в) Na₂S₂O₃;

г) KCN? Написать уравнения реакций.

18. В чем растворяется сульфид меди (II):

а) НСl(разб.); б) HNO₃(конц.); в) NH₄OH?

19. Закончить уравнения реакций:

а) Cu₂S + HNO₃(конц.) ® CuSO₄ +...б) Ag⁺ + H₂O₂ + OH^- ® O₂ +...

в) Ag⁺ + Mn²⁺ + OH^- ® MnO₂ +... г) [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- +... ® AgCl¯ +...

д) Cu(OH)₂ +... ® [Cu(NH₃)₄](OH)₂ е) [Cu(NH₃)₄]SO₄ +... ® CuSO₄ + …

ж) Ag⁺ + [Sn(OH)₄]^2- + OH^- ® [Sn(OH)₆]^2- +....

20. Будет ли образовываться осадок сульфида серебра (I) при насыщении сероводородом ([Н₂S] = 0, 1 моль/л) 0, 05 м раствора К[Ag(CN)₂]?