1. Phương trình phản ứng Cu tác dụng HNO3 đặc
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
2. Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc
Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc ở nhiệt độ thường
3. Cân bằng phản ứng Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.
Cu0 + HN+5O3 → Cu+2(NO3)2 + N+4O2+ H2O
Bước 2. Lập thăng bằng electron.
| 1x
2x |
Cu → Cu+2 + 2e
N+5 + 1e → N+4 |
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
4. Cách tiến hành phản ứng cho Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc
Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO3 loãng
5. Cu tác dụng với HNO3 đặc hiện tượng
Lá đồng màu đỏ Đồng (Cu) tan dần trong dung dịch axit HNO3đặc và sinh ra khí nito đioxit NO2 nâu đỏ.
Mở rộng: Axit nitric HNO3 oxi hoá được hầu hết các kim loại, kể cả kim loại có tính khử yếu như Cu. Khi đó, kim loại bị oxi hoá đến mức oxi hoá cao và tạo ra muối nitrat.
Thông thường, nếu dùng dung dịch HNO3 đặc thì sản phẩm là NO2, còn dung dịch loãng thì tạo thành NO.
6. Phương trình phản ứng hóa học liên quan
- Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + N2O + H2O
- Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO+ H2O
- Cu+ H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
- Cu + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag
- CuO + HCl → CuCl2 + H2O
- CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
- CuO + H2 → Cu + H2O
- CuO + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
- CuSO4 + NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
- Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O
7. Tính chất của đồng và hợp chất của đồng kim loại
7.1. Tính chất vật lí
Đồng là một kim loại có màu đỏ, dẻo, và dễ kéo sợi, dễ dát mỏng, là kim loại dẻo nhất, kim loại đồng thường dẫn điện và dẫn nhiệt cao (sau bạc). đồng có khối lượng riêng là 8,98 g/cm3 và nhiệt độ nóng chảy 10830C.
Khi có tạp chất thì độ giảm điện của đồng sẽ giảm dần, Các loại hợp kim của đồng khá ổn.
7.2. Tính chất hóa học của đồng
Đồng là loại kim loại có tính khử yếu hơn so với các kim loại khác. Đồng có thể tác dụng được với phi kim, tác dụng với các axit và tác dụng với các dung dịch muối
a. Tác dụng với phi kim
Khi (Cu) phản ứng với Oxi đun nóng sẽ tạo thành CuO bảo vệ do đó (Cu) sẽ không bị oxi hoá.
2Cu + O2→ CuO
Khi ta đun nóng đến nhiệt độ từ (800-1000oC)
CuO + Cu → Cu2O (đỏ)
Khi tác dụng trực tiếp với khí Cl2, Br2, S…
Cu + Cl2 → CuCl2
Cu + S → CuS
Tác dụng với các axit
(Cu) không thể tác dụng với dung dịch HCl và H2SO4 loãng.
Khi có oxi, (Cu) có thể tác dụng với dung dịch HCl, có tiếp xúc giữa axit và không khí.
2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O
Đối với HNO3, H2SO4 đặc thì:
Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + H2O
Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O
c. Tác dụng với các dung dịch muối
Đồng có thể khử được các ion kim loại đứng sau nó trong dung dịch muối.
Cu + 2AgNO3→ Cu(NO3)2 + 2Ag
8. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Phát biểu nào sau đây không chính xác?
A. Cu phản ứng với HNO3 loãng giải phóng N2.
B. Cu phản ứng với oxi (ở 800 – 1000oC) tạo ra Cu2O.
C. Khi có mặt oxi, Cu phản ứng được với dung dịch HCl.
D. CuCl2 phản ứng với khí hiđro sulfua tạo kết tủa màu đen CuS.
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
B. Cu phản ứng với oxi (ở 800 – 1000oC) tạo ra Cu2O => đúng
2Cu + O2 → 2CuO
C. Khi có mặt oxi, Cu phản ứng được với dung dịch HCl => đúng
2Cu + 4HCl + O2→ 2CuCl2 + 2H2O.
D. CuCl2 phản ứng với khí hiđro sulfua tạo kết tủa màu đen CuS => đúng
CuCl2 + H2S → CuS↓ + HCl
Câu 2. Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sulfuric loãng đun nóng là vì
A. Phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng và dung dịch có màu xanh.
B. Phản ứng tạo ra dung dịch có màu xanh và khí không mùi làm xanh giấy quỳ ẩm.
C. Phản ứng tạo ra kết tủa màu xanh.
D. Phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.
3Cu + 8H+ + 2NO3– → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Dung dịch Cu2+ có màu xanh; khí NO không màu nhưng hóa nâu trong không khí.
Câu 3. Nhiệt phân hoàn toàn 34,65 gam hỗn hợp gồm KNO3 và Cu(NO3)2, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với khí hiđro bằng 18,8. Khối lượng Cu(NO3)2 trong hỗn hợp ban đầu là
A. 9,40 gam.
B. 11,28 gam.
C. 8,60 gam.
D. 47,00 gam.
2KNO3→ 2KNO2 + O2
x → 0,5x
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
y → 2y → 0,5y
MX = 18,8.2 = 37,6 = 46.2y + 32.(0,5x + 0,5y)/(0,5x + 2,5y)
=> 2,8x- 14y =0 (1)
mmuối = 101x + 188y= 34,65 (2)
=> x= 0,25, y= 0,05
=> mCu(NO3)= 188.0,05 = 9,4 gam
Câu 4. Cho các thí nghiệm sau:
(a) Cho dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch (NH4)2SO4
(b) Cho Cu dư vào dung dịch hỗn hợp KNO3 và HCl
(c) Cho dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3 dư
(d) Cho kim loại Ba vào dung dịch H2SO4 loãng dư
(e) Cho FeS vào dung dịch HCl
(f) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch HCl loãng
(g) Cho đinh sắt vào dung dịch H2SO4 loãng
Số thí nghiệm thu được chất khí la
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
(b) tạo khí NO : 3Cu + 8H+ + 2NO3– → 3Cu2+ + 4H2O + 2NO
(c) không tạo khí: 3NH3 + AlCl3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
(d) tạo khí do Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
(e) tạo khi H2S: FeS + HCl → FeCl2 + H2S↑
(f) tạo khí NO do 3Fe2+ + NO3– + 4H+ → 3Fe3+ + 2H2O + NO
(g) tạo khí H2: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Số thí nghiệm thu được chất khí là 6
Câu 5. Cho các hợp chất: CuS, CuO, Cu2O, CuCO3, Cu2S lần lượt phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư. Số phản ứng oxi hóa khử xảy ra là
A. 4
B. 5
C. 2
D. 3
Câu 6. Trong các kim loại sau: Mg, Al, Zn, Cu. Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 đặc nguội là:
A. 3.
B. 4.
C. 2.
D. 5.
Al không tan trong dung dịch H2SO4đặc nguội
=> Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 đặc nguội là: Mg, Zn
Phương trình phản ứng minh họa
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + SO2+ 2H2O
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Câu 7. Nhúng một thanh Cu vào dung dịch AgNO3, sau một thời gian lấy ra, rửa sạch, sấy khô, đem cân thì khối lượng thanh đồng thay đổi thế nào ?
A. Tăng.
B. Giảm.
C. Không thay đổi.
D. không xác định được.
Cu + 2AgNO3→ Cu(NO3)2+ 2Ag
x mol → 2x mol
Khối lượng thanh đồng sau phản ứng là
a + mAg– aCu phản ứng = a + 2x.108 – 64x = a + 152 x (gam)
Tức là khối lượng thanh đồng tăng.
Câu 8. Cho m gam hỗn hợp A gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 1,68 lít khí (ở đktc). Nếu cho a gam hỗn hợp R trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của a là:
A. 10,5
B. 11,5
C. 12,3
D. 6,15
nH2 = 0,125 mol
Bảo toàn electron:
3nAl = 2nH2 => nAl = 2.0,125 / 3 = 0,05 mol
X + HNO3 đặc nguội => chỉ có Cu phản ứng
nNO2 = 0,315 mol
Bảo toàn e: 2nCu = nNO2 => nCu = 0,125/2 = 0,075 mol
=> m = mAl+ mCu = 0,05.27 + 0,125.64 = 6,15 gam
Câu 9. Tổng hệ số là các số nguyên, tối giản của tất cả các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với dung dịch HNO3 đặc, nóng là
A. 8.
B. 10.
C. 11.
D. 9.
Phương trình phản ứng minh họa
Cu + 4HNO3→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Câu 10. Phát biểu nào không đúng?
A. đồng phản ứng với HNO3 loãng giải phóng N2
B. đồng phản ứng với oxi (800-10000C) tạo ra Cu2O.
C. Khi có mặt oxi, Cu phản ứng với dung dịch HCl.
D. Cu phản ứng với lưu huỳnh tạo CuS.
Phương trình phản ứng minh họa
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2+ 2NO↑ + 4H2O
Câu 11. Trong phân tử HNO3 có các loại liên kết là
A. liên kết cộng hoá trị và liên kết ion.
B. liên kết ion và liên kết phối trí.
C. liên kết phối trí và liên kết cộng hoá trị.
D. liên kết cộng hoá trị và liên kết
Câu 12. Hoà tan hoàn toàn m gam Cu trong dung dịch HNO3 thu được 1,12 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối hơi đối với H2 là 16,6. Giá trị của m là
A. 8,32.
B. 3,90.
C. 4,16.
D. 6,40.
n (NO và NO2) = 0.05 (mol)
Gọi x = số mol NO, y = số mol NO2.
Ta có hệ phương trình:
x + y = 0.05
( 30x + 46y )/ (x + y) = 33.2
Giải hệ phương trình => x = 0.04, y = 0.01
Cu0 →Cu+2 + 2e
x → 2x
N+5 + 3e → N +2 (NO)
0,12 0,04
N+5 + 1e → N+4 (NO2)
0,01 0,01
Bảo toàn e => 2x= 0,13 => x = 0,065 => mCu = m= 0,065.64 = 4,16 gam
Câu 13. HNO3 chỉ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất thuộc dãy nào dưới đây?
A. Mg, H2S, S, Fe3O4, Fe(OH)2.
B. Al, FeCO3, HI, CaO, FeO.
C. Cu, C, Fe2O3, Fe(OH)2, SO2.
D. Na2SO3, P, CuO, CaCO3, Ag.
Phương trình phản ứng xảy ra
3Mg + 8HNO3 → 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
H2S + 8HNO3 → H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O
3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O
D loại CuO, CaCO3
B loại CaO
C loại Fe2O3
Câu 14. Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu nhưng lọ Axit nitric đặc trong phòng thí nghiệm có màu nâu vàng hoặc nâu là do.
A. HNO3 oxi hóa bụi bẩn trong không khí tạo hợp chất có màu
B. HNO3tự oxi hóa thành hợp chất có màu
C. HNO3 bị phân hủy 1 ít tạo NO2 tan lại trong HNO3 lỏng
D. HNO3 hút nước mạnh tạo dung dịch có màu.
Câu 15. Cho các phản ứng sau : (1) nhiệt phân Cu(NO3)2; (2) nhiệt phân NH4NO2; (3) NH3 + O2 (t0, xt); (4) NH3 + Cl2; (5) nhiệt phân NH4Cl; (6) NH3 + CuO. Các phản ứng tạo ra được N2 là
A. (3), (5), (6)
B. (1), (3), (4)
C. (1), (2), (5)
D. (2), (4), (6)
1) 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
(2) NH4NO2 → N2 + 2H2O
(3) 2NH3 + 5/2O2 → 2NO + 3H2O
(4) 2NH3 + 3Cl2 → N2+ 6HCl
(5) NH4Cl → NH3+ HCl
(6) 2NH3 + 3CuO → N2+ 3Cu + 3H2O
Câu 16. Trong phòng thí nghiệm HNO3được điều chế theo phản ứng sau:
NaNO3 (rắn) + H2SO4 (đặc) → HNO3 + NaHSO4
Phản ứng trên xảy ra là vì:
A. Axit H2SO4 có tính axit mạnh hơn HNO3.
B. HNO3 dễ bay hơi hơn.
C. H2SO4 có tính oxi hoá mạnh hơn HNO3.
D. Một nguyên nhân khác.
Câu 17. Cho các chất: NaOH, Cu, HCl, HNO3, AgNO3, Mg. Số chất phản ứng được với dung dịch Fe(NO3)2 là:
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Các phương trình hóa học xảy ra:
Fe(NO3)2+ 2NaOH → Fe(OH)2+ 2NaNO3
3 Fe(NO3)2 + 4 HNO3 → 2 H2O + NO + 3 Fe(NO3)3Fe(NO3)2 + AgNO3 → Ag↓ + Fe(NO3)3
2Mg + Fe(NO3)2 → 2MgNO3 + Fe
Vậy có tất cả 5 chất tác dụng được với dung dịch Fe(NO3)2.
Câu 18. Chất nào sau đây vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử?
A. H2S.
B. O3.
C. SO2.
D. H2SO4.
S có số oxi hóa là -2, 0, +4, +6 => S0 và S+4 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử
=> Trong 4 đáp án có SO2 (S+4) thỏa mãn