Luyện tập Đồng và hợp chất của đồng (Tiếp)

Phương trình phản ứng cân bằng

Cu + 4HNO₃→ Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Tổng hệ số tối giản là: 1 + 4 + 1 + 2 + 2 = 10.

Gọi số mol Cu(NO₃)₂ là x

 Cu(NO₃)₂ CuO + 2NO₂ + 1/2 O₂

  x                                2x          0,5x

m_{rắn giảm} = m_NO2 + m_O2 = 2x.46 + 0,5.32 = 0,54

x = 0,005 mol

m_Cu(NO3)2 = 0,005.188 = 0,94 gam

 n_AgNO3 = 0,4 mol

Giả sử Ag phản ứng hết, khi đó Ag+ chuyển hết thành Ag

m_Ag = 0,4.108 = 43,2 gam > m_A 

Vậy AgNO₃ chưa phản ứng hết.

Ta có m_A = m_Ag = 32,4 gam n_Ag = 0,3 mol

Gọi số mol của Mg và Cu lần lượt là x và y mol

Theo bài ta có: 24x + 64y = 5,6                  (1)

Mg Mg⁺² + 2e                                               Ag + e Ag⁺

  x                    2x                                               0,3   0,3

Cu  Cu⁺² + 2e

 y                    2y

Bảo toàn e ta có: 2x + 2y = 0,3                  (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,1; y  = 0,05

Trong hỗn hợp ban đầu:

m_Mg = 0,1.24 = 2,4 gam

m_Cu = 0,05.64 = 3,2 gam

(2) 3Cu + 8HNO₃ 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O

(3) Cu + 2AgNO₃ Cu(NO₃)₂ + 2Ag

(5) Cu + 2Fe(NO₃)₃ 2Fe(NO₃)₂ + Cu(NO₃)₂

Cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl dư => chỉ có Al phản ứng

n_H2 = 1,68 : 22,4 = 0,075 mol

Phương trình hóa học

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

=> n_Al = 2/3.n_H2 = 2.0,075 : 3 = 0,05 mol

Cho hỗn hợp A trên tác dụng HNO₃ đặc nguội thì chỉ có chỉ có Cu phản ứng

n_NO2 = 0,15 mol

Bảo toàn e:

2n_Cu = n_NO2

=> n_Cu = 0,15 :2 = 0,075 mol

=> m = m_Al+ m_Cu = 0,05.27 + 0,075.64 = 6,15 gam.

 n_H2 = 0,15 mol

n_NO2 = 0,3 mol

Khi X tác dụng với HCl thì chỉ có Al tham gia phản ứng:

2Al + 6HCl 2AlCl₃ + 3H₂

0,1                            0,15

Khi cho X tác dụng với HNO₃ đặc nguội, chỉ có Cu phản ứng (Al bị thụ động hóa)

Cu + 4HNO₃   Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

0,15                                     0,3

m = m_Al + m_Cu = 27.0,1 + 64.0,15 = 12,3 gam

n_Cu = 0,05 mol; n_HNO3 = 0,8 mol, n_H2SO4 = 0,02 mol

3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H₂O

V = 0,03.22,4 = 0,672 lít

n_CuCl2 = 0,05 mol; n_NaCl = 0,25 mol

n_Cl- = 2.0,05 + 0,25 = 0,35 mol

Ta có: n_e = It/F = 0,2 mol

ở catot:                                                     Ở anot:

Cu²⁺ + 2e → Cu                                     2Cl^- → Cl₂+ 2e

0,05 → 0,1                                             0,2      ←     0,2

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

              0,1      →     0,1 

Do ở anot: n_{Cl- pứ} = 0,2 mol < 0,35 mol nên Cl^- chưa bị điện phân hết nước chưa bị điện phân.

Dung dịch sau điện phân có OH^-

Al + OH^- + H₂O → AlO₂^- + 3/2H₂

Ta có: n_Al = n_OH^- = 0,1 mol m = 2,7 gam

 n_AgNO3 = 1.0,2 = 0,2 mol

M + 2AgNO₃ M(NO₃)₂ + 2Ag 

0,1  0,2         0,1

m_muối = 0,1.(M + 62.2) = 18,8 

M = 64 

Vậy M là Cu

Kim loại Cu chỉ phản ứng với dung dịch AgNO₃:

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

• Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Cu(OH)₂ tan đươc trong dung dịch NH₃

• Cr(OH)₂ là bazơ, tác dụng với axit và không tác dụng với bazơ không có tính lưỡng tính
• 3Cu + 8HCl + 2KNO₃ → 3CuCl₂ + 2NO + 2KCl + 4H₂O

Kim loại Cu phản ứng được với dung dịch hỗn hợp KNO₃ và HCl

• 2NH₃ + 3CuO 3Cu + N₂↑ + 3H₂O

Khí NH₃ khử được CuO nung nóng

Đồng là kim loại đứng sau chì và hiđro trong dãy điện hóa nên không phản ứng ứng dung dịch Pb(NO₃)₂, HCl loãng và H₂SO₄ loãng. Tuy nhiên, với sự có mặt của oxi, đồng bị oxi hóa thành muối Cu(II):

2Cu + 4HCl + O₂ 2CuCl₂ + 2H₂O

Dãy kim loại phản ứng được với dung dịch H₂SO₄ loãng là Al, Mg, Fe, Zn.

Loại các đáp án có Ag, Cu, Au, Pt không phản ứng với H₂SO₄ loãng.

CuO là oxit bazơ => tan trong dung dịch axit H₂SO₄ tạo muối CuSO₄ có màu xanh lam.

Phương trình phản ứng minh họa

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

 n_khí = 0,06 mol

Do khối lượng thanh Al tăng nên dung dịch sau điện phân có chứa Cu²⁺
Cu²⁺ bị điện phân chưa hết
Anot:                                                              Catot:
H₂O - 2e → 2H⁺ + 0,5O₂                              Cu²⁺ + 2e → Cu
0,24 ← 0,24 ← 0,06                                              0,24 → 0,12
Dung dịch sau điện phân chứa: Cu²⁺ (x mol); H⁺ (0,24 mol); SO₄^2-

     2Al + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂                           (1)

0,08 ← 0,24

    2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu                         (2)

     x → 1,5x             →      1,5x

m _{thanh Al tăng} = m _bám – m _tan = m_Cu(2) – (m_Al(2) + m_Al(1))

64.1,5x – (27x + 27.0,08) = 6,12

x = 0,12

n_{CuSO4 bđ} = 0,12 + 1,5x = 0,3 mol

C_M = 0,3/0,5 = 0,6M

 Theo bài ra:

• Dung dịch Y tác dụng với NH₃ xuất hiện kết tủa xanh sau đó kết tủa tan loại Fe và FeO vì kết tủa tạo thành là Fe(OH)2 có màu trắng xanh và không tan trong NH3.
• Chất rắn X tác dụng với HCl loại Cu

Vậy X là CuO

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O 

CuCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂ + 2NH₄Cl 

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

                                  Màu xanh thẫm

 Phương trình hóa học xảy ra

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

→ Hiện tượng: khi cho mảnh đồng kim loại vào dung dịch HNO₃ loãng thì dung dịch có màu xanh của Cu(NO₃)₂ và khí màu nâu đỏ NO₂.