Dạng 3: Bài tập Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit có tính oxi hóa *Kim loại Cu có tính khử yếu.. Biết rằng nếu thêm 210ml dung dịch KOH 1M vào A rồi cô cạn và nung sản phẩm th
Trang 1Dạng 3: Bài tập Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit có tính oxi hóa
*Kim loại Cu có tính khử yếu Nên:
Cu + H+ + NO3- ( HNO3 ) → Cu+2 + sp khử: NO, NO2 + H2O
Cu + H2SO4(đặc nóng) → CuSO4 + sp khử: SO2 + H2O
Ví dụ 1: Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch
HNO3 60% thu được dung dịch A Biết rằng nếu thêm 210ml dung dịch KOH 1M
vào A rồi cô cạn và nung sản phẩm thu được tới khối lượng không đổi thì được
20,76 gam chất rắn Hãy xác định nồng độ % của các chất trong A
Lời giải + nCu= 0,04 mol; nHNO3(đầu)=0,24mol ; nKOH(đầu)=0,21mol
+ Cu nhường electron, N nhận electron
+ Vì Cu có tính khử yếu nên sản phẩm khử: NO, NO2
Sơ đồ: Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 t o
CuO
0,04 0,04 mol KOH + HNO3 → KNO3 + H2O (1)
x x x mol
2KOH + Cu(NO3)2 →Cu(OH)2 + 2KNO3 (2)
0,08 0,04 0,04 0,08 mol
KNO3
o
t
KNO2 + 1
2O2 (3)
0,08 + x 0.08+x mol
+ Rắn sau nung CuO: 0,04 mol; KNO2: 0,08+x; KOH( có thể dư ):0,13-x (mol)
80.0,04 + 85(0,08 +x) + 56(0,13-x)=20,76 → x = 0,12<0,13
Vậy KOH dư
- ĐLBTNT nHNO
2
2n Cu(NO
3
+ n NO 2
+ n
NO= 0,24-x =0,12 mol
→ n
NO 2
+ n
NO= 0,12-2.0,04=0,04 mol (4)
- ĐLBTe: nNO
NO= 2nCu =0,08 (5) Giải hệ (4) (5): nNO
2= 0,02; nNO= 0,02 Sản phẩm khử gồm: NO, NO2 Vậy dung dịch A: )
2 Cu(NO
3
m
= 7,52 gam
m
(dư)= 0,12.63=7,56 gam
mdd = 2,56+25,2-(0,02.46+0,02.30)=26,24 gam
Trang 2C%HNO3dư 7,56.100
26, 24
= 28,81%; C% Cu(NO3)2 7,52.100
26, 24
Ví dụ 2: Cho 7,68 gam Cu vào 200 ml dung dịch X gồm HNO3 0,6M và H2SO4 0,5M
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cô cạn cẩn thận
toàn bộ dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là
A.19,76 gam B 22,56 gam C 20,16 gam D 19,20 gam
Lời giải
+ Xác định số mol Cu, H+, 2
3 , 4
NO SO
+ Tìm lượng mol ion còn lại sau phản ứng: mchất tan =m ion(1)
+ Nếu H+ không còn sau phản ứng thì: mmuối = m ion; nếu H+ còn sau phản ứng
khi đó có 2 kha năng xảy ra:
- Dung dịch sau phản ứng có thể tồn tại phân tử HNO3: mmuối = m ion-
3
HNO
m
- Dung dịch sau phản ứng có thể tồn tại phân tử H2SO4: mmuối = m ion- m H SO2 4
m ionm HNO3 < mmuối < m ionm H SO2 4 (2)
nCu= 0,12mol; n H +=nHNO
3
+2
S
= 0,32mol;
nNO
3=0,12mol; n SO2 = 0,1 mol
3Cu + 8H+ + 2NO3
→ 3Cu+2 + 2NO + 4H2O 0,12 0,32 0,12 mol
Sau pứ: 0 0 0,04(tạo muối) 0,12 0,08 0,12
: 0,12 ; : 0, 04 ; : 0,1
Từ (1) → mMuối = 19,76 gam (Đáp án A)
Ví dụ 3: Cho 7,68 gam Cu vào 220 ml dung dịch X gồm HNO3 0,6M và
H2SO4 0,5M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cô
cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch A sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là
A 19,184 gam B 19,78 gam C 18,736 gam D 19,26 gam
Lời giải Theo bài ra: nCu= 0,12mol; n H +=nHNO
2 4= 0,352mol;
3
NO
n =0,132mol; n SO2 = 0,11 mol
3Cu + 8H+ + 2NO3
→ 3Cu+2 + 2NO + 4H2O 0,12 0,352 0,132 mol
Sau pứ: 0 0,032(dư) 0,052 0,12
Dung dịch A gồm: Cu2+ 0,12mol; NO3- 0,052mol; SO42- 0,11mol; H+ 0,032mol
Áp dụng CT (2) : 19,48< mmuối <19,929 → (Đáp án B)
Ví dụ 4: Thực hiện hai thí nghiệm:
TN 1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO
Trang 3TN 2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M
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
Lời giải +TN 1: nCu= 0,06 mol; n H += nNO
3=0,08mol +TN 2:nCu= 0,06 mol; n H +=n
HNO 3
+2
S
n
= 0,16mol; nNO
3=0,08mol
ta có:
3Cu + 8H+ + 2NO3
→ 3Cu+2 + 2NO + 4H2O TN1: 0,06(dư) 0,08(hết) 0,08(dư) 0,02 mol
TN2: 0,06(hết) 0,16(hết) 0,08(dư) 0,04 mol
Ta thấy nNO(2) =2nNO(1); Khí đo cùng điều kiện nên: V2 = 2V1 (Đáp án B)