Bài tập đồng và hợp chất của đồng

Ta có cân bằng :

3CuFeS₂ + 32HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 3Fe(NO₃)₃ + 6H₂SO₄ + 17NO + 10H₂O

→ Hệ số cân bằng là 3+ 32+ 3+ 3+ 6+ 17 + 10= 74

\(\begin{gathered} hhX\left\{ \begin{gathered}Cu \hfill \\ Zn \hfill \\Fe \hfill \\ Mg \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + {O_2},{t^o}}}\left\{ \begin{gathered} CuO \hfill \\ ZnO \hfill \\ F{e_3}{O_4} \hfill \\ MgO \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + HCl}}\left\{ \begin{gathered} CuC{l_2} \hfill \\ ZnC{l_2} \hfill \\ FeC{l_2} \hfill \\  FeC{l_3} \hfill \\ MgC{l_2} \hfill \\  \end{gathered}  \right. \hfill \\ \xrightarrow{{ + NaOH}}\left\{ \begin{gathered} Cu{(OH)_2} \hfill \\ Fe{(OH)_2} \hfill \\ Fe{(OH)_3} \hfill \\ Mg{(OH)_2} \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + {O_2},{t^o}}}\left\{ \begin{gathered} CuO \hfill \\ F{e_2}{O_3} \hfill \\ MgO \hfill \\  \end{gathered}  \right. \hfill \\  \end{gathered} \)

\(hhX\left\{ \matrix{
Cu \hfill \cr
Zn \hfill \cr
Fe \hfill \cr
Mg \hfill \cr} \right.\buildrel { + {O_2},{t^0}} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
CuO \hfill \cr
ZnO \hfill \cr
F{e_3}{O_4} \hfill \cr
MgO \hfill \cr} \right.\buildrel { + HCl} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
CuC{l_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_2} \hfill \cr
Fe{(OH)_3} \hfill \cr
Mg{(OH)_2} \hfill \cr} \right.\buildrel { + {O_2},{t^0}} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
CuO \hfill \cr
F{e_2}{O_3} \hfill \cr
MgO \hfill \cr} \right.\)

CuS không thể điều chế CuCl₂ bằng 1 phản ứng => B sai

CuCl₂ không thể điều chế CuO bằng 1 phản ứng => C, D sai

Cu → CuSO₄ → CuCl₂ → CuS → CuO → Cu

Ta có:

\({n_{Cu}} = \frac{{3,2}}{{64}} = 0,05\left( {mol} \right)\)

\({n_{{H^ + }}} = {n_{HN{O_3}}} + 2{n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,08 + 2.0,02 = 0,12\left( {mol} \right)\)

\({n_{N{O_3}^ - }} = {n_{HN{O_3}}} = 0,08\left( {mol} \right)\)

PT ion thu gọn:

                 3Cu   +    8H⁺    +    2NO₃^-  → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

Ban đầu:   0,05        0,12           0,08

Ta thấy: \(\frac{{0,05}}{3} > \frac{{0,12}}{8} < \frac{{0,08}}{2}\) → H⁺ hết, phản ứng tính theo H⁺

Theo PTHH: n_NO = 1/4.n_H+ = 1/4.0,12 = 0,03 mol

 ⟹ V_NO = 0,03.22,4 = 0,672 (lít)

n_Fe = 2,8 : 56 = 0,05 (mol)

n_Mg = 3,6 : 24 = 0,15 (mol)

Nếu chỉ có Mg phản ứng thì m rắn thu được = m_Cu + m_Fe = 0,15.64 + 2,8 = 12,4 (g)

Nếu cả Mg và Fe cùng phản ứng hết thì m_rắn = m_Cu = (0,05 + 0,15)64 = 12,8 (g)

Theo đề bài ta thấy m_rắn thu được = 12,4 đúng với trường hợp chỉ có Mg phản ứng, Fe chưa phản ứng

PTHH: Mg  + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu↓

             0,15 → 0,15                               (mol)

→ n_CuSO4 = n_Mg = 0,15 (mol) → C_M = 0,15 : 0,2 = 0,75 (M)

Cu tan được trong dd HNO₃

VD: 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Kim loại không tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng là Cu

A, C sai vì Fe và Al bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội.

B sai vì CuO tác dụng với 3 axit đều tạo dung dịch màu xanh và không có khí thoát ra

D đúng vì

Cu + HCl →  không phản ứng

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

                                           Khí mùi hắc

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

                                      Khí màu nâu

PTHH :

Cu + 4HNO_{3 đặc} → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

0,25  ←  1         →     0,25

2Cu + O₂ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ 2CuO

             1       →       2

Cu + Cl₂ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ CuCl₂

           1       →        1

Cu + 2H₂SO_{4 đặc} → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

             1          →       0,5     

Phương trình hóa học : 3Cu + 6HCl + 2HNO₃ → 3CuCl₂ + 2NO + 4H₂O

→ tổng hệ số cân bằng : 3 + 6 + 2 + 3 + 2 + 4 = 20

Những dung dịch phản ứng được với Cu là (1) FeCl₃; (4) HNO₃; (5) hỗn hợp HCl và NaNO₃

Để khử ion trong dung dịch CuSO₄ có thể dùng kim loại Fe

Vì Na, Ba khi tan vào nước tạo kết tủa với CuSO₄

Ag không khử được ion Cu²⁺

Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sunfuric loãng đun nóng là vì phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.

Ta có: 2Cu₂O + Cu₂S → 6Cu + SO₂

=> X là Cu₂S;  Y là Cu₂O

Có thể phát hiện ra dấu vết của nước trong ancol etylic bằng cách dùng CuSO₄ khan vì

CuSO₄ + nH₂O → CuSO₄.nH₂O

Trắng                         xanh

Trong không khí ẩm, kim loại đồng bị bao phủ bởi lớp màng CuCO₃.Cu(OH)₂ (màu xanh).

$\left\{ \begin{gathered}MgC{l_2} \hfill \\AlC{l_3} \hfill \\FeC{l_3} \hfill \\CuC{l_2} \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{N{H_3}}}\left\{ \begin{gathered}Mg{(OH)_2} \hfill \\Al{(OH)_3} \hfill \\Fe{(OH)_3} \hfill \\Cu{(OH)_2} \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{N{H_3}}}\left\{ \begin{gathered}Mg{(OH)_2} \hfill \\Al{(OH)_3} \hfill \\Fe{(OH)_3} \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{NaOH}}\left\{ \begin{gathered}Mg{(OH)_2} \hfill \\Fe{(OH)_3} \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

Các chất có thể điều chế trực tiếp từ Cu(OH)₂ là CuO, Cu₂O, CuSO₄, Cu(NO₃)₂, [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Các chất tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng xảy ra phản ứng oxi hóa khử là: CuS, Cu₂O, Cu₂S.