Hóa học 12 Bài 35: Đồng và hợp chất của Đồng
Nội dung bài học trình bày cụ thể, tỉ mỉ về Đồng và hợp chất của đồng. Thông qua bài học các em học sinh biết được 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. Biết được tính chất và ứng dụng của một số hợp chất quan trọng của Đồng như oxit, hidroxit và muối Đồng (II).
Mục lục nội dung
1. Tóm tắt lý thuyết
1.1. Đồng
a. Vị trí trong Bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
Kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, 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:
\(\begin{array}{l}
3\mathop {Cu}\limits^0 + 8H\mathop {N{O_3}}\limits^{ + 5} (l) \to 3\mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + 2\mathop {NO \uparrow }\limits^{ + 2} + 4{H_2}O\\
\mathop {Cu}\limits^0 + 4H\mathop {N{O_3}}\limits^{ + 5} (d) \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + 2\mathop {N{O_2}}\limits^{ + 4} + 2{H_2}O\\
\mathop {Cu}\limits^0 + 2{H_2}\mathop {{\rm{ }}S}\limits^{ + 6} {O_4} \to CuS{O_4} + \mathop {{\rm{ }}S}\limits^{ + 4} {O_2} + 2{H_2}O
\end{array}\)
1.2. Hợp chất của Đồng
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
2. Bài tập minh họa
2.1. Dạng 1: Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit có tính oxi hóa
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
nCu = 0,06 mol; nHNO3 = 0,08 mol
TN1:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
0,06 0,08
⇒ Cu dư; nNO = 1/4 nH2O = 0,02 mol
TN2:
nH+= nHNO3 + 2nH2SO4 = 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
nNO = 2/3nCu = 0,04
⇒ V1 : V2 = 1 : 2
→ Đáp án B
2.2. Dạng 2: Hỗn hợp sắt, đồng và hợp chất của chúng tác dụng với axit có tính oxi hóa
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
mFe = 0,4m; mCu = 0,6m
mKL dư > mCu ⇒ Chưa phản ứng và Fe dư
mFe dư = 0,65m – 0,6m = 0,05m; mFe pư = 0,35m
Muối tạo thành chủ có muối Fe2+ ( do kim loại dư)
Bảo toàn e:
2nFe = 3 n NO ⇒2. 0,35m/56 = 3. 0,02 ⇒ m = 4,8g
nFe(NO3)2 = nFe pư = 0,35m/56 = 0,03 mol
mmuối = mFe(NO3)2 = 0,03.180 = 5,4g
→ Đáp án A
3. Luyện tập
3.1. Bài tập tự luận
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 FexOy, 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?
3.2. Bài tập trắc nghiệm
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.
3.3. Trắc nghiệm Online
Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Đồng và hợp chất của Đồng Hóa học 12 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.
4. Kết luận
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).
Tham khảo thêm
- docx Hoá học 12 Bài 31: Sắt
- pdf Hóa học 12 Bài 32: Hợp chất của sắt
- pdf Hoá học 12 Bài 33: Hợp kim của sắt
- docx Hóa học 12 Bài 34: Crom và hợp chất của Crom
- docx Hóa học 12 Bài 36: Sơ lược về Niken, Kẽm, Chì, Thiếc
- docx Hóa học 12 Bài 37: Luyện tập Tính chất hóa học của sắt và hợp chất của sắt
- docx Hoá học 12 Bài 38: Luyện tập Tính chất hóa học của crom, đồng và hợp chất của chúng
- docx Hoá học 12 Bài 39: Thực hành Tính chất hóa học của sắt, đồng và hợp chất của sắt, crom