Hóa học 12 Bài 35: Đồng và hợp chất của Đồng

a. Vị trí trong Bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử

Kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm I_B, Chu kỳ 4, Số hiệu NT là 29

Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ hoặc: [Ar]3d¹⁰4s¹.

b. Tính chất vật lí

Quan sát một cây Bonsai làm bằng Đồng:

Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và tráng mỏng.

Dẫn điện và nhiệt rất cao (chỉ kém hơn bạc)

c. Tính chất hóa học

Cu là KL kém hoạt động; có tính khử yếu.

Phản ứng với Phi kim

+ Khi đốt nóng  2Cu + O₂ → 2CuO (đồng II oxit)

+ Cu tác dụng Với Cl₂, Br₂, S… ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng.

Tác dụng với Axit HNO₃, H₂SO₄ đặc nóng:

\(\begin{array}{l}
3\mathop {Cu}\limits^0  + 8H\mathop {N{O_3}}\limits^{ + 5} (l) \to 3\mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + 2\mathop {NO \uparrow }\limits^{ + 2}  + 4{H_2}O\\
\mathop {Cu}\limits^0  + 4H\mathop {N{O_3}}\limits^{ + 5} (d) \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + 2\mathop {N{O_2}}\limits^{ + 4}  + 2{H_2}O\\
\mathop {Cu}\limits^0  + 2{H_2}\mathop {{\rm{ }}S}\limits^{ + 6} {O_4} \to CuS{O_4} + \mathop {{\rm{ }}S}\limits^{ + 4} {O_2} + 2{H_2}O
\end{array}\)

a. Đồng (II) oxit:

+ Tính chất vật lí: Chất rắn, màu đen

+ Tính chất hóa học: CuO là oxit bazơ

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

b. Đồng (II) hidroxit:

+ Tính chất vật lí: Chất rắn, màu xanh

+ Tính chất hóa học: Cu(OH)₂ có tính bazơ

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

Dễ bị nhiệt phân:

Cu(OH)₂→  CuO + H₂O

c. Muối Đồng (II):

+ Tính chất vật lí: CuSO₄ (khan) màu trắng, chất rắn. CuSO₄ hấp thụ nước tạo thành CuSO₄.5H₂O màu xanh.

+ Tính chất hóa học: 

CuSO₄.5H₂O\(\overset{t^{0}}{\rightarrow}\)CuSO₄ + 5H₂O

d. Ứng dụng

- Là kim loại quan trọng trong Công nghiệp và kĩ thuật

- 50% sản lượng Đồng làm dây dẫn điện và 30% làm hợp kim

- Dung dịch CuSO₄ dùng chữa bệnh mốc sương cho cà chua, khoai tây

- Dùng để chế sơn vô cơ màu xanh

- CuSO₄ (khan) dùng để phát hiện dấu vết của nước trong các chất lỏng

Phương pháp : Cu có tính khử yếu chỉ tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO₃, H₂SO₄ đặc nóng

Chú ý : NO₃^- trong môi trường H⁺ có tính oxi hóa mạnh như axit HNO₃

Bài 1: Thực hiện hai thí nghiệm:

TN1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO₃ 1M thoát ra V1 lít NO.

TN2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO₃ 1M và H₂SO₄ 0,5M thoát ra V2 lít NO. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.Quan hệ giữa V₁ và V₂ là:

A. V₂ = V₁.

B. V₂ = 2V₁.

C. V₂ = 2,5V₁.

D. V₂ = 1,5V₁.

Hướng dẫn giải

n_Cu = 0,06 mol; n_HNO3 = 0,08 mol

TN1:

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

0,06       0,08

⇒ Cu dư; n_NO = 1/4 n_H2O = 0,02 mol

TN2:

n_H⁺= n_HNO3 + 2n_H2SO₄ = 0,16 mol

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

0,06       0,16       0,08

⇒ Cu²⁺, H⁺ phản ứng vừa đủ với nhau, NO₃^- dư

n_NO = 2/3n_Cu = 0,04

⇒ V₁ : V₂ = 1 : 2

→ Đáp án B

Bài 1: Hòa tan m (g) hỗn hợp Fe và Cu trong đó Fe chiếm 40% khối lượng bằng dung dịch HNO₃ thu được dung dịch X; 0,448 lít NO duy nhất (đktc) và còn lại 0,65m (g) kim loại. Khối lượng muối trong dung dịch X là:

A. 5,4g   

B. 6,4g   

C. 11,2g   

D. 4,8g

Hướng dẫn giải

m_Fe = 0,4m; m_Cu = 0,6m

m_{KL dư} > m_Cu ⇒ Chưa phản ứng và Fe dư

m_{Fe dư} = 0,65m – 0,6m = 0,05m; m_{Fe pư} = 0,35m

Muối tạo thành chủ có muối Fe²⁺ ( do kim loại dư)

Bảo toàn e:

2n_Fe = 3 n NO ⇒2. 0,35m/56 = 3. 0,02 ⇒ m = 4,8g

n_Fe(NO3)₂ = n_{Fe pư} = 0,35m/56 = 0,03 mol

m_muối = m_Fe(NO3)₂ = 0,03.180 = 5,4g

→ Đáp án A

Câu 1: Nhận biết các dung dịch sau bằng Cu: HCl, HNO₃, NaOH, AgNO₃, NaNO₃. Giải thích hiện tượng xảy ra.

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam Cu bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, thu được x lít SO₂ (là sản phẩm khử duy nhất của S⁺⁶, ở đktc). Giá trị của x là?

Câu 3: Dung dịch CuSO₄ loãng được dùng làm thuốc diệt nấm cho hoa. Để điều chế 800 gam dung dịch CuSO₄ 5%, người ta hòa tan CuSO₄.5H₂O vào nước. Khối lượng CuSO₄.5H₂O cần dùng là?

Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 30,4 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu₂S và S bằng dung dịch HNO₃ dư, thấy thoát ra 20,16 lít NO (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm Fe_xO_y, CuO và Cu (x, y nguyên dương) vào 500 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Y (không chứa HCl) và còn lại 3,2 gam kim loại không tan. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃, thu được 175,9 gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 1: Cho các mô tả sau:

(1). Hoà tan Cu bằng dung dịch HCl đặc nóng giải phóng khí H₂

(2). Ðồng dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, chỉ thua Ag

(3). Ðồng kim loại có thể tan trong dung dịch FeCl₃

(4). Có thể hoà tan Cu trong dung dịch HCl khi có mặt O₂

(5). Ðồng thuộc nhóm kim loại nhẹ (d = 8,98 g/cm³)

(6). Không tồn tại Cu₂O; Cu₂S

Số mô tả đúng là:

A. 1.    

B. 2.

C. 3.    

D. 4.

Câu 2: Nung 6,58 gam Cu(NO₃)₂ trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH bằng

A. 2.    

B. 3.

C. 4.    

D. 1.

Câu 3: Đồng thuộc ô 29 trong bảng tuần hoàn, vậy cấu hình electron của Cu⁺ và Cu²⁺ lần lượt là

A. [Ar]3d¹⁰; [Ar]3d⁹.    

B. [Ar]3d⁹4s¹; [Ar]3d⁸4s¹.

C. [Ar]3d⁹4s¹; [Ar]3d⁹.    

D. [Ar]3d⁸4s²; [Ar]3d⁸4s¹.

Câu 4: Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO₃)₂ 0,2M và AgNO₃ 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt). Khối lượng sắt đã phản ứng là

A. 2,16 gam.    

B. 0,84 gam.

C. 1,72 gam.    

D. 1,40 gam.

Câu 5: Nhận định nào sau đây là sai?

A. Đồng dẻo, dễ kéo sợi.

B. Đồng là kim loại có màu đen.

C. Đồng có thể dát mỏng hơn giấy viết từ 5 đến 6 lần.

D. Đồng dẫn nhiệt, điện tốt.

Sau bài học cần nắm:

• Vị trí của Đồng trong Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
• Cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lí - hóa học và phương pháp điều chế.
• Tính chất và ứng dụng của một số hợp chất quan trọng của Đồng như oxit, hidroxit và muối Đồng (II).