Hoá học 12 Bài 38: Luyện tập Tính chất hóa học của crom, đồng và hợp chất của chúng

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    Tóm tắt lý thuyết

    Kiến thức cần nắm
    [​IMG]
    Bài tập minh họa
    1. Bài tập Tính chất hóa học của crom, đồng và hợp chất của chúng - Cơ bản
    Bài 1:
    Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
    a. \(C{r_2}{O_3} \to Cr \to C{r_2}{(S{O_4})_3} \to Cr{\left( {OH} \right)_3} \to Na\left[ {Cr{{\left( {OH} \right)}_4}} \right]\)
    b. \(CrC{l_3} \to {K_2}Cr{O_4} \to {K_2}C{r_2}{O_7} \to C{r_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} \to CrS{O_4} \to Cr{\left( {OH} \right)_2}\)

    Hướng dẫn:
    a. Chuỗi phản ứng như sau:
    $ Cr_2O_3 + 2Al $ \(\overset{t^{0}}{\rightarrow}\) $2Cr + Al_2O_3$
    $ 2Cr + 6H_2SO_4$ \(\overset{t^{0}}{\rightarrow}\) $Cr_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O$
    $ Cr_2(SO_4)_3 + 6NaOH → 2Cr(OH)_3 + 3Na_2SO_4 $
    $ Cr(OH)_3 + NaOH → Na[Cr(OH)_4]$

    b. Chuỗi phản ứng như sau:
    $2CrCl_3 + 3Cl_2 + 16KOH → 2K_2CrO_4 + 12KCl + 8H_2O$
    $2K_2CrO_4 + H_2SO_4 → K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O$
    $K_2Cr_2O_7 + 6FeSO_4 + 7H_2SO_4 → 3Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + 7H_2O$
    $Cr_2(SO_4)_3 + Zn → 2CrSO_4 + ZnSO_4$
    $CrSO_4 + 2NaOH → Cr(OH)_2 + Na_2SO_4$

    Bài 2:
    Cho dãy các phản ứng hóa học sau:
    $Cu + O_2$ → Chất $A$
    Chất $A + HCl$ → Chất $B$ + Nước
    Chất $B$ + Chất $C$ → Tủa $D$ + $NaCl$
    Tủa $D$ + $HCl$ → Chất $B$
    Các chất $A, B, C, D$ trong các phản ứng trên là các chất nào?

    Hướng dẫn:
    $2Cu + O_2 → 2CuO$
    $CuO + 2HCl→ CuCl_2 + H_2O$
    $CuCl_2 + 2NaOH → Cu(OH)_2 + 2NaCl$
    $Cu(OH)_2 + 2HCl → CuCl_2 + 2H_2O$
    Vậy các chất $A, B, C, D$ lần lượt là: $CuO, CuCl_2, NaOH,Cu(OH)_2$

    Bài 3:
    Dung dịch $X$ gồm $CuCl_2 0,2M; FeCl_2 0,3M; FeCl_3 0,3M$. Cho $m$ (g) bột Mg vào $100$ml dung dịch $X$ khuấy đều đến khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch $B$. Thêm dung dịch $KOH$ dư vào $B$ được kết tủa $D$. Nung $D$ trong không khí đến khối lượng không đổi thu được $5,4$ g chất rắn $E$. Giá trị của $m$ là:

    Hướng dẫn:
    Nếu không có kim loại thoát ra
    ⇒ Chất rắn gồm $Fe_2O_3; MgO, CuO$
    Lại có: \(m_{Fe2O3} + m_{CuO} = 0,03 \times 160 + 0,02 \times 80 = f6,4g >5,4\)
    ⇒ $Cu^{2+}$ giả sử phản ứng mất $x$ mol
    $Mg + 2Fe^{3+} → Mg^{2+} + 2Fe^{2+}$
    $Mg + Cu^{2+} → Mg^{2+} + Cu$
    ⇒ $n_{Mg}$ pứ = $(0,015 + x)$ mol
    ⇒ chất rắn gồm: $0,03$ mol $Fe_2O_3$; $(0,02 - x)$ mol $CuO$; $(0,015 + x)$ mol $MgO$
    ⇒ $x = 0,04$ mol
    ⇒ $n_{Fe}$ pứ $= 0,055$ mol ⇒ $m = 1,32$ g

    Bài 4:
    Hòa tan hỗn hợp gồm $0,1$ mol $Zn$; $0,05$ mol $Cu$; $0,3$ mol $Fe$ trong dung dịch $HNO_3$. Sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch không chứa $NH_4NO_3$ và khí $NO$ là sản phẩm khử duy nhất, Số mol $HNO_3$ tối thiểu cần dùng là:

    Hướng dẫn:
    Bảo toàn $e$ ta được: $0,1 x 2 + 0,05 x 2 + 0,3x 2 = 3x ⇒ x = 0,3$ (mol).
    Ta có \(n_{HNO_3}= 4n_{NO} \Rightarrow n_{HNO_3} = 1,2 \ (mol)\).
    Cách khác:
    Tư duy: Hòa tan hết với lượng axit min khi các muối sinh ra đều là muối $X(NO_3)_2$.
    Vậy mol $NO_{3}^{−}$ trong này bằng $2$ lần tổng số mol kim loại.
    Mà các kim loại đều nhường $2e$. Vậy mol khí $NO$ = \(\frac{2}{3}\) tổng số mol kim loại
    ⇒ $n_{NO_3^{−}} = 2$ tổng $n_{KL}$ + $23$ tổng $n_{KL}$ = $n_{axit}$

    2. Bài tập Tính chất hóa học của crom, đồng và hợp chất của chúng - Nâng cao
    Bài 1:
    Dung dịch $X$ chứa $m$ gam hỗn hợp $CuSO_4$ và $NaCl$. Thực hiện điện phân dung dịch $X$ cho đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả $2$ điện cực thì dừng lại, khi đó ở anot thoát ra $4,48$ lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa $2,7$ gam $Al$. Giá trị lớn nhất của $m$ là:

    Hướng dẫn:
    Catot:
    $Cu^{2+} + 2e → Cu$
    Anot:
    $2Cl^{-} → Cl_2 + 2e$
    $2H_2O → 4H^{+} + O_2 + 4e$
    Khi 2 điện cực cùng thoát khí thì dừng ⇒ catot chưa điện phân nước
    Mà dung dịch sau điện phân phản ứng với $Al$
    ⇒ anot có điện phân nước
    ⇒ $n_H^{+} = 3n_Al = 0,3$ mol ⇒ \(n_{O_{2}}\) = 0,075 mol
    ⇒ \(n_{Cl_{2}}\) = nkhí – \(n_{O_{2}}\) = $0,125$ mol
    Bảo toàn $e$: $n_e = 2n_Cu =$ \(2n_{Cl_{2}}+ 4n_{O_{2}}\) ⇒ $n_Cu = 0,275$ mol
    Ban đầu có: $0,275$ mol $CuSO_4$; $0,25$ mol $NaCl$
    ⇒ $m = 58,625$g

    Bài 2:
    Thực hiện các phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm $m$ gam $Al$ và $4,56$ gam $Cr_2O_3 $ (trong điều kiện không có $O_2$), sau khi phản ứng kết thúc, thu được hỗn hợp $X$. Cho toàn bộ $X$ vào một lượng dư dung dịch $HCl$ (loãng, nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được $2,016$ lít $H_2$ (đktc). Còn nếu cho toàn bộ $X$ vào một lượng dư dung dịch $NaOH$ (đặc, nóng), sau khi phản ứng kết thúc thì số mol $NaOH$ đã phản ứng là:

    Hướng dẫn:
    $Cr_2O_3: 0,03$ mol
    \(\begin{array}{l} 2Al + C{r_2}{O_3}\mathop \to \limits^{{t^0}} A{l_2}{O_3} + 2Cr\\ \begin{array}{*{20}{c}} {\begin{array}{*{20}{c}} {}&{} \end{array}}&{0,03 \to 0,03 \leftarrow 0,06} \end{array} \end{array}\)
    $X$ không có $Al$
    \(\\ Cr\rightarrow H_2 \\ 0,06\rightarrow 0,6\)
    $n_{H_2}$ (đề) = $0,09 > 0,06$
    \(\Rightarrow\) $Al$ dư
    \(\\ Al_{du}\rightarrow \frac{3}{2}H_2 \\ 0,02\leftarrow 0,03\)
    $X$ gồm:
    $Al$ dư: $0,02$;
    $Al_2O_3: 0,03$;
    $Cr: 0,06$ (không phản ứng $NaOH$)
    sản phẩm nhiệt nhôm tác dụng $OH^{-}$
    $n_{OH^{-}} = n_{Al}$ (ban đầu)
    \(\Rightarrow\) $NaOH$ (phản ứng) $= 0,08$

    Theo LTTK Education tổng hợp