Tóm tắt lý thuyết 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 td Với Cl2, Br2, S… ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng. Tác dụng với Axit HNO3, H2SO4 đặc nóng: \(3\mathop {Cu}\limits^0 + 8H\mathop {N{O_3}}\limits^{ + 5} (l) \to 3\mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{0_3})_2} + 2\mathop {NO \uparrow }\limits^{ + 2} + 4{H_2}O\) \(\mathop {Cu}\limits^0 + 4H\mathop {N{O_3}}\limits^{ + 5} (d) \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + 2\mathop {N{O_2}}\limits^{ + 4} + 2{H_2}O\) \(\mathop {Cu}\limits^0 + 2{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} \to CuS{O_4} + \mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + 2{H_2}O\) 2. Hợp chất của Đồng Đồng (II) oxit: Tính chất vật lí: CuO là chất rắn, màu đen Tính chất hóa học: CuO là oxit bazơ. $CuO+H_2SO_4→CuSO_4 + H_2O$ Đồng (II) hidroxit: Tính chất vật lí: $Cu(OH)_2$ Chất rắn, màu xanh Tính chất hóa học: Cu(OH)2 có tính bazơ. $Cu(OH)_2 + 2HCl → CuCl_2 + 2H_2O$. Dễ bị nhiệt phân: $Cu(OH)_2 \overset{t^{0}}{\rightarrow} CuO + H_2O$ Muối Đồng (II) Tính chất vật lí: $CuSO_4$ (khan) màu trắng, chất rắn. $CuSO_4$ hấp thụ nước tạo thành $CuSO_4.5H_2O$ màu xanh. Tính chất hóa học: $CuSO_4.5H_2O \overset{t^{0}}{\rightarrow} CuSO_4 + 5H_2O$ 3. 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 $CuSO_4$ (khan) dùng để phát hiện dấu vết của nước trong các chất lỏng Bài tập minh họa 1. Bài tập Đồng và hợp chất của Đồng - Cơ bản Bài 1: Nhận biết các dung dịch sau bằng Cu: HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3. Giải thích hiện tượng xảy ra. Hướng dẫn: Đánh số thứ tự các ống nghiệm lần lượt là (1), (2), (3), (4), (5) HCl (1); HNO3 (2); NaOH (3); AgNO3 (4); NaNO3 (5) Cho Cu vào ta thấy: (2) có khí màu nâu thoát ra, (4) có Ag kết tủa Lấy (4) cho vào những chất còn lại thấy (1) cho kết tủa AgCl \(\downarrow\) lấy (1) trộn 3 ; 5 8HCl + 8NaNO3 + Cu \(\rightarrow\) 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 8NaCl + NO\(\nearrow\) Bài 2: Thực hiện các thí nghiệm với hỗn hợp X gồm Ag và Cu: (a) Cho X vào bình chứa một lượng khí O3 (ở điều kiện thường.) (b) Cho X vào một lượng dư dung dịch HNO3 (đặc.) (c) Cho X vào một lượng dư dung dịch HCl (không có mặt O2). (d) Cho X vào một lượng dư dung dịch FeCl3. Thí nghiệm mà Cu bị oxi hóa còn Ag không bị oxy hóa là? Hướng dẫn: (a) Cả 2 chất cùng bị oxi hóa (b) Cả 2 chất cùng bị oxi hóa (c) Cả 2 chất cùng bị oxi hóa (d) Chỉ có Cu bị oxi hóa còn Ag thì không bị oxi hóa Bài 3: 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: Hướng dẫn: Bảo toàn e: \(\\ 2n_{Cu} = 2n_{SO_{2}} \Rightarrow n_{SO_{2}}= 0,05 \ mol \\ \Rightarrow V_{SO_{2}} = x = 1,12 \ lit\) Bài 4: 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? Hướng dẫn: Ta có: \({n_{CuS{O_4}}} = \frac{{800.0,05}}{{160}} = 0,25\,mol \Rightarrow {m_{CuS{O_4}.5{H_2}O}} = 62,5gam\) 2. Bài tập Đồng và hợp chất của Đồng - Nâng cao Bài 1: 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? Hướng dẫn: Vì còn Cu dư ⇒ dung dịch chỉ có FeCl2 và CuCl2 (axit đã hết theo đề bài cho) \(n_{FeCl_{2}} = x ; \ n_{CuCl_{2}} = y\) ⇒ nHCl = 2x + 2y (Bảo toàn Clo) = 1 mol mkết tủa = mAg + mAgCl = 108x + 143,5.1 = 175,9 \((n_{Ag} = n_{FeCl_{2}} ; \ n_{AgCl} = n_{HCl})\) ⇒ x = 0,3; y = 0,2 mol Lại có: nO = ½ nHCl = 0,5 mol ⇒ m = mFe + mCu + mO = 56.0,3 + 64.0,2 + 3,2 + 0,5.16 = 40,8g Bài 2: 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: Hướng dẫn: Coi hỗn hợp đầu gồm Cu và S phản ứng tạo Cu2+ và SO42- Ta có: 64nCu + 32nS = 30,4 g Bảo toàn e: 2nCu + 6nS = 3nNO = 2,7 mol ⇒ nCu = 0,3; nS = 0,35 mol Sau phản ứng có 0,3 mol Cu2+ và 0,35 mol SO42- tác dụng với Ba(OH)2 Tạo kết tủa gồm: 0,3 mol Cu(OH)2; 0,35 mol BaSO4 ⇒ m = 110,95 g Theo LTTK Education tổng hợp
