Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 35: Đồng và hợp chất của đồng

Trong phòng thí nghiệm, để điều chế CuSO₄ người ta cho Cu tác dụng với dung dịch nào sau đây 

A. H₂SO₄ đậm đặc     B. H₂SO₄ loãng.

C. Fe₂(S0₄)₃ loãng.   D. FeSO₄ loãng.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết về đồng và hợp chất của đồng để chọn đáp án phù hợp.

Hướng dẫn giải

Trong phòng thí nghiệm, để điều chế CuSO₄ người ta cho Cu tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đậm đặc

→ Chọn A.

Có các dung dịch : HCl, HNO₃, NaOH, AgNO₃, NaNO₃. Chỉ dùng thêm chất nào sau đây để nhận biết các dung dịch trên

A. Cu.                     

B.Dung dịch Al₂(SO₄)₃.

C. Dung dịch BaCl₂.

D. Dung dịch Ca(OH)₂.

Phương pháp giải

Với các dung dịch đã cho, khi chỉ dùng thêm 1 chất để nhận biết các dung dịch trên có thể chọn Cu làm thuốc thử.

Hướng dẫn giải

Cho Cu vào các dung dịch trên:

- Không có phản ứng là: HCl, NaOH, NaNO₃.

- Có phản ứng là:

3Cu + 8HNO₃ ⟶ 3Cu(NO₃)₂ +2NO↑ + 4H₂O

Khí NO hóa nâu trong không khí:

2NO + O₂ ⟶ 2NO₂

Cu + 2AgNO₃ ⟶ Cu(NO₃)₂ +2Ag↓

- Lấy dung dịch AgNO₃ để nhận ra dung dịch HCl (Kết tủa AgCl trắng), nhận ra dung dịch NaOH (Kết tủa Ag₂O đen)

- Còn lại là dung dịch NaNO₃.

→ Chọn A.

Ba hỗn hợp kim loại (1) Cu-Ag, (2) Cu- Al, (3) Cu -Mg

Dung dịch của cặp chất nào sau đây để nhận biết các hỗn hợp trên

A. HCl và AgNO₃         B. HCl và Al(NO₃)₃

C. HCl và Mg(NO₃)₂    D. HCl và NaOH

Phương pháp giải

Với 3 hỗn hợp kim loại đã cho, để nhận biết ta có thể chọn thuốc thử là HCl và NaOH, viết phương trình hóa học để minh họa.

Hướng dẫn giải

- Cho từng hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl nhận ra hỗn hợp Cu – Ag không tác dụng.

- Hỗn hợp (2) tạo ta dung dịch AlCl₃ và hỗn hợp (3) tạo ra dung dịch MgCl₂ phân biệt bằng dung dịch NaOH:

AlCl₃ + 3NaOH ⟶ Al(OH)₃↓ +3NaCl

                                    tan trong NaOH dư

MgCl₂ + 2NaOH ⟶ Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

                                      không tan trong NaOH dư

→ Chọn D.

Cho V lít khí H₂ (đktc) đi qua bột CuO (dư) đun nóng, thu được 32 g Cu. Nếu cho V lít H₂ (đktc) đi qua bột FeO (dư) đun nóng thì khối lượng Fe thu được (Giả sử hiệu suất của các phản ứng là 100%) là

A. 24 g.                                 B. 26 g.

C. 28 g.                                 D. 30 g.

Phương pháp giải

- Trong phản ứng với CuO, tìm được số mol H₂

- Trong phản ứng với FeO, tính được số mol Fe theo số mol H₂

- Tính khối lượng Fe thu được

Hướng dẫn giải

\({n_{{H_2}}} = {n_{Cu}} = {n_{Fe}} = \frac{{32}}{{64}} = 0,5mol\)

\({m_{Fe}} = 56.0,5 = 28(g)\)

Chọn C.

Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Ag₂O và 0,2 mol Cu tác dụng hết với dung dịch HNO₃ loãng, dư. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng được hỗn hợp muối khan A. Nung A đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B có khối lượng là

A. 26,8 g.                              B. 13,4 g.

C. 37,6 g.                              D. 34,4 g.

Phương pháp giải

- Viết sơ đồ phản ứng, tính theo sơ đồ phản ứng tính được số mol chất rắn B

- Suy ra khối lượng của b.

Hướng dẫn giải

\(A{g_2}O \to 2AgN{O_3} \to 2Ag\)

\({m_{Ag}} = 108.0,2 = 21,6(g)\)

\(Cu \to Cu{(N{O_3})_2} \to CuO\)

\({m_{Cu}} = 80.0,2 = 16(g)\)

Chọn C.

Cho 19,2 g Cu tác dụng hết với dung dịch HNO₃ loãng, dư. Khí NO thu được đem oxi hoá thành NO₂ rồi sục vào nước cùng với dòng khí 0₂ để chuyển hết thành HNO₃. Thể tích khí O₂ (đktc) đã tham gia vào quá trình trên là

A. 2,24 lít.                             B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.                             D. 6,72 lít.

Phương pháp giải

Viết phương trình phản ứng và tính số mol O₂ theo phương trình phản ứng.

Hướng dẫn giải

\(3Cu + HN{O_3} \to 3Cu{(N{O_3})_2} + 2NO + 4{H_2}O\)

\(2NO + {O_2} \to 2N{O_2}\)

\(4N{O_2} + {O_2} + 2{H_2}O \to 4HN{O_3}\)

\({V_{{O_2}}} = (0,1 + 0,05).22,4 = 3,36(l)\)

Chọn B.

Cho sơ đồ chuyển hoá quặng đồng thành đồng:

\(CuFe{S_2}\xrightarrow{{ + {O_2},{t^o}}}X\xrightarrow{{ + {O_2},{t^o}}}Y\xrightarrow{{ + X,{t^o}}}Cu\)

Hai chất X, Y lần lượt là

A. Cu₂O, CuO.             B. CuS, CuO.

C. Cu₂S, CuO.             D. Cu₂S, Cu₂O.

Phương pháp giải

Cần viết sơ đồ phản ứng và kết luận các sản phẩm còn thiếu để chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

\(CuFe{S_2}\xrightarrow{{ + {O_2},{t^o}}}C{u_2}S\xrightarrow{{ + {O_2},{t^o}}}C{u_2}O\xrightarrow{{ + C{u_2}S,{t^o}}}Cu\)

Vậy X là Cu₂S, Y là Cu₂O

→ Chọn D.

Cho hỗn hợp Fe, Cu phản ứng với dung dịch HNO₃ loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan và kim loại dư. Chất tan đó là

A. Cu(NO₃)₂.               B. HNO₃.

C. Fe(NO₃)₂.               D. Fe(NO₃)₃.

Phương pháp giải

Vì Fe có tính khử mạnh hơn Cu nên Fe phản ứng trước, và sau phản ứng còn kim loại dư nên thu được muối sắt (II).

Hướng dẫn giải

Chất tan thu được là Fe(NO₃)₂

→ Chọn C.

Cho các phản ứng:

\((1)C{u_2}O + C{u_2}S\xrightarrow{{{t^o}}}\)

\((2)Cu{(N{O_3})_2}\xrightarrow{{{t^o}}}\)

\((3)CuO + CO\xrightarrow{{{t^o}}}\)

\((4)CuO + N{H_3}\xrightarrow{{{t^o}}}\)

Số phản ứng tạo ra kim loại Cu là

A. 2.                  B. 3.                       

C. 1                   D. 4

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về Cu và hợp chất của Cu để hoàn thành các phương trình hóa học trên.

Hướng dẫn giải

Các phản ứng tạo ra Cu là 1, 3, 4

\((1)2C{u_2}O + C{u_2}S\xrightarrow{{{t^o}}}6Cu + S{O_2}\)

\((2)Cu{(N{O_3})_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2CuO + 4N{O_2} + {O_2}\)

\((3)CuO + CO\xrightarrow{{{t^o}}}Cu + C{O_2}\)

\((4)CuO + N{H_3}\xrightarrow{{{t^o}}}3Cu + {N_2} + 3{H_2}O\)

Chọn B.

Nhận định nào sau đây không đúng ?

A. Cu là kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, chu kì 4, ô số 29 trong bảng tuần hoàn.

B. Cu là nguyên tố s, có cấu hình electron : [Ar]3d¹⁰4s¹.

C. Cấu hình electron của ion Cu⁺ là [Ar]3d¹⁰ và Cu²⁺ là [Ar]3d⁹.

D. So với kim loại nhóm IA, liên kết trong đơn chất đồng vững chắc hơn.

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về tính chất của Cu và hợp chất của Cu để chọn đáp án phù hợp.

Hướng dẫn giải

Cu là nguyên tố d, có cấu hình electron [Ar]3d¹⁰4s¹

→Chọn B.

Khi Cu phản ứng với dung dịch chứa H₂SO₄ loãng và NaNO₃, vai trò của NaNO₃ trong phản ứng là

A. chất xúc tác.               B. chất oxi hoá.

C. chất khử.                    D. môi trường.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án phù hợp cần viết phương trình ion, dựa vào phương trình đã viết để xác định vai trò của NaNO₃ trong phản ứng.

Hướng dẫn giải

\(3Cu + 8{H^ + } + 2N{O_3}^ -  \to 3C{u^{2 + }} + 2NO + 4{H_2}O\)

Nguyên tố N trong NaNO₃ giảm số oxi hóa từ +5 xuống +2 trong NO nên NaNO₃ là chất oxi hóa

→ Chọn B.

Trong không khí ẩm (có chứa CO₂), kim loại Cu thường bị bao phủ bởi một lớp màng màu xanh là

A. CuCO₃                B. CuSO₄.

C. Cu(OH)₂.            D. CuCO₃.Cu(OH)₂

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Trong không khí ẩm (có chứa CO₂), kim loại Cu thường bị bao phủ bởi một lớp màng màu xanh là CuCO₃.Cu(OH)₂ (gỉ đồng).

Hướng dẫn giải

Trong không khí ẩm (có chứa CO₂), kim loại Cu thường bị bao phủ bởi một lớp màng màu xanh là CuCO₃.Cu(OH)₂ (gỉ đồng)

→ Chọn D.

Có 4 dung dịch muối riêng biệt : CuCl₂, ZnCl₂, FeCl₃, AlCl₃. Nếu thêm dung dịch KOH dư rồi thêm tiếp dung dịch NH₃ dư vào 4 dung dịch trên thì số chất kết tủa thu được là           '

A. 1.                  B. 2.                      

C.3                    D. 4.

Phương pháp giải

Al(OH)₃ và Zn(OH)₂ tan trong dung dịch KOH dư

Cu²⁺ và Zn²⁺ có khả năng tạo phức với NH₃

Hướng dẫn giải

CuCl₂ + 2KOH → Cu(OH)₂ + 2KCl

ZnCl₂ + 2KOH → Zn(OH)₂ + 2KCl

Zn(OH)₂ + 2KOH → K₂ZnO₂ + 2H₂O

 FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃ + 3KCl

AlCl₃ + 3KOH → Al(OH)₃ + 3KCl

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Vậy sau phản ứng chỉ thu được kết tủa Fe(OH)₃

→ Chọn A.

Cho sơ đồ sau :

Biết các chất từ X₁ đến X₇ đều là các hợp chất của đồng. Trong sơ đồ trên số phản ứng oxi hoá - khử là

A. 4.                     B. 5.                     

C. 6.                    D.7

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất của đồng và các hợp chất của đồng, để viết phương trình hóa học hoàn thành sơ đồ phản ứng trên.

Hướng dẫn giải

1) 3Cu + 8HNO_{3 loãng} → 3Cu(NO₃)₂ (X₁) + 2NO + 4H₂O

(2) Cu(NO₃)₂ + H₂S → CuS (X₂) + 2HNO₃

(3) 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO (X₃) + 4NO₂ + O₂

(4) CuO + Cu → Cu₂O

(5) 3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O

(6) 2Cu + 4HCl + O₂ → 2CuCl₂ + 2H₂O

(7) CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2NaCl

(8) Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Fe + [Cu(NH₃)₄](OH)₂ → [Fe(NH₃)₄](OH)₂ + Cu

Các phản ứng oxi hóa khử là (1), (3), (4), (5), (6), (8)

→ Chọn C.

Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS₂ và a mol Cu₂S vào axit HNO₃ (vừa đủ) thu được dung dịch X (chỉ chứa 2 muối sunfat) và khí duy nhất NO. Giá trị của a là

 A. 0,04.              B. 0,075.                

C. 0,12.               D. 0,06.

Phương pháp giải

Dung dịch X thu được chứa Fe₂(SO₄)₃ và CuSO₄

→ Dung dịch X gồm: Fe³⁺ (0,12 mol), Cu²⁺ (2a mol), SO₄^2- (0,24 + a) mol

Bảo toàn điện tích cho dung dịch X tìm được a.

Hướng dẫn giải

Dung dịch X thu được chứa Fe₂(SO₄)₃ và CuSO₄

→ Dung dịch X gồm: Fe³⁺ (0,12 mol), Cu²⁺ (2a mol), SO₄^2-  (0,24 + a) mol

Bảo toàn điện tích cho dung dịch X: 3n_Fe³⁺ + 2n_Cu²⁺=2n_SO4^2- 

 3.0,12 + 2.2a = 2.(0,24 + a ) → a = 0,06

→ Chọn D.

Cho 1,52 gam hỗn hợp Fe và Cu vào 200 ml dung dịch HNO₃ sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đươc dung dịch A và 224 ml khí NO duy nhất (đktc) đồng thời còn lại 0,64 gam chất rắn. Nồng độ mol của dung dịch HNO₃ đã dùng ban đầu là

A. 0,1M.              B. 0,25M.                

C.0,2M.               D. 0,5M.

Phương pháp giải

Viết phương trình bán phản ứng của HNO₃, tính số mol HNO₃ theo NO, từ đó tìm được nồng độ mol của dung dịch HNO₃ đã dùng.

Hướng dẫn giải

Ta dùng phương trình bán phản ứng của HNO₃:

\(4HN{O_3} + 3e \to NO + 3N{O_3}^ -  + {H_2}O\)

\({n_{NO}} = 0,01mol \to {n_{HN{O_3}}} = 0,04mol\)

\({C_{M(HN{O_3})}} = \frac{{0,04}}{{0,2}} = 0,2M\)

Chọn C.

Nguyên tử đồng có 1 electron ở lớp ngoài cùng nhưng tại sao đồng có hoá trị II? Đồng tác dụng như thế nào với các axit?

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về Cu và các hợp chất của Cu  giải thích tại sao đồng có 1 electron ở lớp ngoài cùng nhưng tại sao đồng có hoá trị II.

Hướng dẫn giải

Do Cu có phân lớp d đầy đủ nhưng cấu trúc chưa hoàn toàn bền vững nên nguyên tử có thể bị kích thích chuyển thành trạng thái  3d⁹4s² nên ngoai hóa trị I Cu thường có hóa trị II khi kết hợp với các nguyên tử khác

- Khả năng Cu tác dụng với các axit

+ Cu không tác dụng với các axit không có tính oxi hóa như HCl, H₂SO₄ ${\mathrm{}}_{}$ (l)

+ Cu tác dụng với các axit có tính oxi hóa như H₂SO₄(đ), HNO₃,…

Cu + 2H₂SO₄ (đ) →  CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

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

Cu + 4HNO₃ (đ)  →  Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Bột đồng có lẫn tạp chất là bột thiếc, kẽm, chì. Hãy nêu phương pháp hoá học đơn giản để loại bỏ tạp chất. Viết phương trình hoá học của phản ứng dạng phân tử và ion thu gọn.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của Cu để lựa chọn thuốc thử và phương pháp hoá học đơn giản để loại bỏ tạp chất.

Hướng dẫn giải

Cho bột đồng lẫn tạp chất bột thiếc, kẽm, chì hòa tan vào dung dịch CuSO4 thì các tạp chất đều bị hòa tan còn lại bột đồng. Lọc tách ta được đồng nguyên chất

Các phản ứng xảy ra:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Zn + Cu²⁺ → Zn ²⁺ + Cu

Sn + CuSO₄ → SnSO₄ + Cu

Sn + Cu²⁺ →  Sn²⁺ + Cu

Pb + CuSO₄ → PbSO₄ +Cu

Pb + Cu²⁺ →  Pb²⁺ + Cu.

Malachit có công thức hoá học là CuCO₃.Cu(OH)₂. Trình bày các phương pháp điều chế Cu từ chất này.

Phương pháp giải

Cần nắm rõ phương pháp điều chế Cu từ CuCO₃.Cu(OH)₂ để viết phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Cách 1:

\(CuC{O_3}.Cu{(OH)_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2CuO + C{O_2} + {H_2}O\)

\(CuO + {H_2}\xrightarrow{{{t^o}}}Cu + {H_2}O\)

Cách 2:

\(CuC{O_3}.Cu{(OH)_2} + HCl \to 2CuC{l_2} + C{O_2} + 3{H_2}O\)

\(CuC{l_2}\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}Cu + C{l_2}\)

Chia 4 g hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu thành hai phần đều nhau

- Cho phần (1) tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, thu được 560 ml H₂

- Cho phần (2) tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, thu được 336 ml H₂.

Các thể tích khí đo ở đktc. Tính thành phần phần trăm khối lượng của từng kim loại trong hỗn hợp.

Phương pháp giải

• Bước 1: Viết PTHH cho phản ứng trong mỗi phần
• Bước 2: Trong phản ứng với dung dịch NaOH tìm được số mol Al
• Bước 3: Trong phản ứng với dung dịch HCl tìm được số mol Fe
• Bước 4: Tính được khối lượng và phần trăm khối lượng của Al và Fe, suy ra % khối lượng của Cu

Hướng dẫn giải

Phần 1: 

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (1)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (2)

Phần 2:

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂       (3)

Từ pt (3): n_Al = 2/3n_H2= 2/3.0,336/22,4 = 0,01mol

→m_Al = 0,27g

Theo (1), (2) và (3) ta có: V _{H2 (2)} = 560-336 =224(ml)

Theo (2) ta có:  n_Fe = n_H2 = 0,224/22,4 = 0,01 (mol)→m_Fe = 0,56g

%m_Al = 0,27/2.100 = 13,5%; %m_Fe = 0,56/2.100=28%; %m_Cu= 58,5%

Thực hiện hai thí nghiệm :

1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO₃1M thoát ra V₁ lít NO.

2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO₃ 1M và H₂S0₄ 0,5M thoát ra V₂ lít NO.

Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Lập biểu thức biểu diễn mối quan hệ giữa V₁ và V₂.

Phương pháp giải

• Bước 1: Viết phương trình ion cho phản ứng trong mỗi thí nghiệm
• Bước 2: So sánh dư hết cho các ion tham gia phản ứng, tính số mol khí NO theo ion phản ứng hết
• Bước 3: Lập mối quan hệ giữa V₁ và V₂

Hướng dẫn giải

Ta viết PTHH dạng ion rút gọn cho cả hai thí nghiệm như sau :

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃ ⟶ 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

Thí nghiệm 1 : ta có số mol các chất và ion : Cu : 0,06 mol; H⁺ : 0,08 mol; NO₃^- : 0,08 mol.

H⁺ phản ứng hết ⟹ V_NO = V₁ = 0,08/4.22,4 = 0,448 (lít)        (1)

Thí nghiệm 2 : ta có số mol các'chất và ion : Cu : 0,06 mol; H⁺ : 0,16 mol; NO₃^- : 0,08 mol.

H⁺ và Cu phản ứng vừa đủ ⟹ V_NO = V₂ = 0,16/4 .22,4 = 0,896 (lít) (2)

Từ (1) và (2) ⟹ V₂ = 2V₁.