Chào mừng các bạn đến với FPT Skill King! Hôm nay chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu về phản ứng giữa CuO và HCl, một phản ứng trao đổi thú vị và hấp dẫn. Không chỉ vậy, chúng ta còn sẽ cùng nhau làm một số bài tập liên quan đến CuO có lời giải. Hãy cùng tôi khám phá ngay!
Nội dung
- 1 Phản ứng CuO + HCl
- 1.1 1. Phương trình phản ứng CuO tác dụng với HCl
- 1.2 2. Hiện tượng của phản ứng CuO tác dụng với HCl
- 1.3 3. Cách tiến hành phản ứng CuO tác dụng với HCl
- 1.4 4. Cách viết phương trình ion thu gọn của phản ứng CuO tác dụng với HCl
- 1.5 5. Mở rộng về đồng (II) oxit (CuO)
- 1.6 6. Mở rộng về axit clohiđric (HCl)
Phản ứng CuO + HCl
Phản ứng đó là CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O. Đây là một phản ứng trao đổi, được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Hãy đến phần tiếp theo để tìm hiểu thêm về nó.
1. Phương trình phản ứng CuO tác dụng với HCl
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
2. Hiện tượng của phản ứng CuO tác dụng với HCl
- Chất rắn CuO tan dần tạo dung dịch màu xanh lam, dung dịch đó là CuCl2.
3. Cách tiến hành phản ứng CuO tác dụng với HCl
- Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm có chứa chất rắn CuO.
4. Cách viết phương trình ion thu gọn của phản ứng CuO tác dụng với HCl
Bước 1: Viết phương trình phân tử:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách: chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất điện li yếu, chất kết tủa, chất khí để nguyên dưới dạng phân tử:
CuO + 2H+ + 2Cl− → Cu2+ + 2Cl− + H2O
Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn từ phương trình ion đầy đủ bằng cách lược bỏ đi các ion giống nhau ở cả hai vế:
CuO + 2H+ → Cu2+ + H2O
5. Mở rộng về đồng (II) oxit (CuO)
- CuO là chất rắn, màu đen.
- CuO là oxit bazơ, tác dụng dễ với axit và oxit axit. Ví dụ: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
- Khi đun nóng, CuO dễ bị H2, CO, C khử thành đồng kim loại. Ví dụ: CuO + H2 → Cu + H2O.
6. Mở rộng về axit clohiđric (HCl)
6.1. Tính chất vật lí
- Hiđro clorua tan vào nước tạo thành dung dịch axit clohiđric.
- Axit clohiđric là chất lỏng, không màu, mùi xốc.
- Dung dịch HCl đặc nhất (ở 20oC) đạt tới nồng độ 37% và có khối lượng riêng D = 1,19 g/cm3.
- Dung dịch HCl đặc “bốc khói” trong không khí ẩm. Đó là do hiđro clorua thoát ra tạo với hơi nước trong không khí thành những hạt dung dịch nhỏ như sương mù.
6.2. Tính chất hóa học
Axit clohiđric là một axit mạnh, mang đầy đủ tính chất hóa học của một axit như:
- Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
- Tác dụng với kim loại đứng trước (H) trong dãy hoạt động hóa học của kim loại. Ví dụ: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2, 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2.
- Tác dụng với oxit bazơ và bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O, Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O, NaOH + HCl → NaCl + H2O, Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O.
- Tác dụng với muối của axit yếu hơn tạo thành muối mới và axit mới. Ví dụ: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 ↑, AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3.
Ngoài tính chất đặc trưng là tính axit, dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện tính khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như KMnO4, MnO2, K2Cr2O7, MnO2, KClO3…
4HCl−1 + MnO2 → MnCl2 + Cl02 + 2H2O
K2Cr2O7 + 14HCl−1 → 3Cl02 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O
6.3. Điều chế
a) Trong phòng thí nghiệm: Điều chế hiđro clorua bằng cách cho tinh thể NaCl vào dung dịch H2SO4 đậm đặc và đun nóng (phương pháp sunfat) rồi hấp thụ vào nước để được axit clohiđric.
2NaCltt + H2SO4 đặc →t ≥ 400o Na2SO4 + 2HCl ↑
NaCltt + H2SO4 đặc →t ≤ 250o NaHSO4 + HCl ↑
b) Trong công nghiệp: Phương pháp tổng hợp: Đốt H2 trong khí quyển Cl2
H2 + Cl2 →t 2HCl
Phương pháp sunfat: Công nghệ sản xuất từ NaCl rắn và H2SO4 đặc:
2NaCltt + H2SO4 đặc →t ≥ 400o Na2SO4 + 2HCl ↑
Ngoài ra một lượng lớn HCl thu được trong công nghiệp từ quá trình clo hóa các hợp chất hữu cơ.
Với những thông tin trên, hy vọng các bạn đã hiểu rõ hơn về phản ứng CuO + HCl cũng như tính chất của CuO và HCl. Đừng quên tham gia làm các bài tập vận dụng liên quan để kiểm tra kiến thức của mình nhé!
Một số bài tập vận dụng:
Câu 1: Cho 8,7 gam MnO2 tác dụng với dung dịch HCl đậm đặc sinh ra V lít khí Cl2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng là 85%. V có giá trị là
A. 2 lít
B. 1,904 lít
C. 1,82 lít
D. 2,905 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nMnO2=0,1mol
Phương trình hóa học:
MnO2 + 4HCl → MCl2 + Cl2 + 2H2O
Theo PTHH: nCl2(lt)=nMnO2=0,1mol (số mol lý thuyết tính theo PTHH)
H%=nttnlt.100% → 85%=ntt0,1.100% → n clo thực tế = 0,085 mol
→VCl2=0,085.22,4=1,904lít
Câu 2: Để trung hòa 20 ml dung dịch HCl 0,1M cần 10 ml dung dịch NaOH nồng độ x mol/l. Giá trị của x là
A. 0,3.
B. 0,4.
C. 0,2.
D. 0,1.
Hướng dẫn giải
Đáp án C
nHCl = 0,1.0,02 = 0,002 mol
HCl + NaOH → NaCl + H2O
0,002 → 0,002 mol
x=0,002/0,01=0,2M
Câu 3: Cần dùng 300 gam dung dịch HCl 3,65% để hòa tan vừa hết x gam Al2O3. Giá trị của x là
A. 51.
B. 5,1.
C. 153.
D. 15,3.
Hướng dẫn giải
Đáp án B
nHCl=300.3,65%/100.36,5=0,3mol
6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O
0,3 → 0,05 mol
= 0,05.102 = 5,1 gam
Câu 4: Cho 30,00 gam hỗn hợp X gồm Fe và FeO phản ứng với dung dịch HCl dư, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 lít khí H2 (đktc). Khối lượng của FeO trong 30,00 gam hỗn hợp X là
A. 13,2 gam.
B. 46,8 gam.
C. 16,8 gam.
D. 5,6 gam.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
2HCl + FeO → FeCl2 + H2O
2HCl + Fe → FeCl2 + H2
Theo PTHH:
nFe = nkhí = 0,3 mol ⇒ mFeO = 30 – 0,3.56 = 13,2 gam.
Câu 5: Cho 36,5 gam dung dịch HCl 10% vào một cốc đựng NaHCO3 dư thì thu được V lit khí ở đktc. Giá trị của x là
A. 44,8.
B. 4,48.
C. 22,4.
D. 2,24.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
nHCl=36,5.10%/100.36,5=0,1mol
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
0,1 0,1 mol
⇒ V = 0,1.22,4 = 2,24 lít.
Câu 6: Cho 50 gam CaCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl 20% (D =1,2g/ml). Khối lượng dung dịch HCl đã dùng là
A. 152,08 gam.
B. 55,0 gam.
C. 180,0 gam.
D. 182,5 gam.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
0,5 → 1 mol
⇒mddHCl=1.36,520.100=182,5gam.
Câu 7: Cho một lượng hỗn hợp CuO và Fe2O3 tác dụng hết với dung dịch HCl thu được 2 muối có tỉ lệ mol 1: 1. Phần trăm khối lượng của CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp lần lượt là:
A. 30% và 70%
B. 50% và 50%
C. 20% và 80%
D. 40% và 60%
Hướng dẫn giải
Đáp án B
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (1)
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2)
Do 2 muối thu được có tỉ lệ mol 1 : 1, giả sử CuCl2 1 mol ⇒ FeCl3 1 mol.
Từ (1); (2) ta có:
nCuO = nCuCl2 = 1 mol
nFe2O3 = 1/2nFeCl3 = 0,5 mol
→mCuO = mFe2O3 = 80g
→%mCuO = %mFe2O3 = 50%
Câu 8: Đồng(II) oxit có thể điều chế bằng cách
A. nhiệt phân Cu(OH)2.
B. nhiệt phân Cu(NO3)2.
C. nhiệt phân Cu(OH)2.CuCO3.
D. cả A, B, C đều đúng.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
A. Đúng. Cu(OH)2 →t°CuO + H2O
B. Đúng. 2Cu(NO3)2 →t° 2CuO + 4NO2 + O2
C. Đúng. Cu(OH)2.CuCO3 →t° 2CuO + CO2 + H2O
→ Cả cách A, B, C đều đúng.
Câu 9: Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, ZnO, Fe2O3, nung nóng, đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn có chứa đồng thời
A. Al2O3, Zn, Fe, Cu
B. Al2O3, ZnO, Fe, Cu
C. Al, Zn, Fe, Cu
D. Cu, Al, ZnO, Fe
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
CO khử các oxit của kim loại sau Al trong dãy hoạt động hóa học.
→ Hỗn hợp rắn thu được gồm: Cu, Al2O3, Zn, Fe.
Câu 10: Dẫn 8,96 lít khí CO (đktc) qua 13,44 gam hỗn hợp rắn gồm Fe3O4, Fe2O3 và CuO nung nóng, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam rắn X và hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 9. Giá trị của m là
A. 9,68 gam.
B. 10,24 gam.
C. 9,86 gam.
D. 10,42 gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Ta có: hỗn hợp khí Y gồm khí CO và CO2
→nCO+nCO2=nCO(ban đầu) =8,96/22,4=0,4 mol
Bảo toàn khối lượng ta có:
mCO+mhỗn hợp chất rắn = mX+mY
→ mX = 0,4.28 + 13,44 – 0,4.9.4 = 10,24 gam
Đó là những bài tập vận dụng liên quan đến phản ứng CuO + HCl mà chúng ta đã tìm hiểu. Hy vọng rằng bạn đã thấy thú vị và có thể áp dụng kiến thức này trong việc giải quyết các bài tập hóa học khác.
Đừng quên truy cập vào fptskillking.edu.vn để khám phá thêm nhiều kiến thức hữu ích khác nhé.