Lý thuyết Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O và bài tập có đáp án

Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O là phản ứng oxi hóa khử, được chúng tôi biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Hóa học 10, Hóa 12 bài 35: Đồng và hợp chất của đồng…. cũng như các dạng bài tập.

Tham khảo thêm:

Nội Dung

Phương trình phản ứng Cu+ H2SO4

Cu + 2H2SO4 → CuSO4+ SO2↑ + 2H2O

+) Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với dung dịch H2SO4: Phản ứng Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 có nhiệt độ

+) Cách tiến hành phản ứng cho Cu tác dụng với dung dịch H2SO4: Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch H2SO4 đặc, sau đó đun nóng nhẹ ống nghiệm

Hiện tượng xảy ra khi cho Cu+ H2SO4:

+) Lá đồng màu đỏ Đồng (Cu) tan dần trong dung dịch axit H2SO4 đặc dung dịch chuyển thành màu xanh và thấy hiện tượng sủi bọt khí mùi hắc do lưu huỳnh đioxit (SO2) sinh ra

Bài tập phản ứng Cu + H2SO4

Câu 1. Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO₃ đặc, sau đó đun nóng nhẹ ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch HNO₃ đặc là

Giải:

Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO₃ đặc, sau đó đun nóng nhẹ ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch HNO₃ đặc là dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí màu nâu đỏ thoát ra

Phương trình ion thu gọn

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^– → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

Câu 2. Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sulfuric loãng đun nóng là vì

Giải:

Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sunfuric loãng đun nóng là vì phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu sốc thoát ra.

Phương trình phản ứng hóa học

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Câu 3. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H₂SO₄ đặc là

Giải:

Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H₂SO₄ đặc là

Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Phương trình phản ứng hóa học

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Câu 4. Hòa tan hoàn tàn 6,4 gam Cu và trong dung dịch H₂SO₄ đặc thu được V lít sản phẩm khử duy nhất khí SO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn

Giải:

n_Cu= 0,1 mol

Phương trình phản ứng hóa học

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

0,1 → 0,1 mol

n_SO2 = 0,1 mol => V_SO2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít

Câu 5. Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO₄, ta thấy:

Giải:

Hiện tượng: Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO₄, ta thấyc ó kết tủa xanh, kết tủa không tan

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

2NaOH + CuSO₄→ Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

Câu 6. Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch gồm HNO₃ 0,8M và H₂SO₄ 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là

Giải:

Ta có n_Cu= 0,05 mol, n_HNO3 = 0,08 mol, n_H2SO4 = 0,02 mol,

n_H+ = 0,12 mol ,, n_NO3– = 0,08 mol

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃– → Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,05 0,12 0,08 → 0,03

Ta có: 0,12/8 < 0,05/3 < 0,08/2 => H + phản ứng hết => n_NO = 2/8.n_H⁺ = 0,03 mol

=> V = 0,672 lít

Câu 7. Thêm NH₃ đến dư vào dung dịch hỗn hợp chứa MgCl₂, AlCl₃, FeCl₃ và CuCl₂ thu được kết tủa X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, còn lại chất rắn không tan Z. Chất rắn Z là

Giải:

NH₃ dư có Cu(OH)₂ và Zn(OH)₂ tạo phức tan

=> kết tủa thu được gồm Fe(OH)₃, Al(OH)₃, Mg(OH)₂

Câu 8. Để nhận biết ba axit đặc nguội HCl, H₂SO₄, HNO₃ đựng riêng biệt trong ba lọ bị mất nhãn, ta dùng thuốc thử

A. Fe.

B. CuO.

C. Al.

D. Cu.

Giải:

A, C sai vì Fe và Al bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội.

B sai vì CuO tác dụng với 3 axit đều tạo dung dịch màu xanh và không có khí thoát ra

D đúng vì

Cu + HCl → không phản ứng

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Khí mùi hắc

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Khí màu nâu

Câu 9. 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

Giải:

Gọi a là n_Cu(NO3)2 nhiệt phân

Ta có:

n_{Cu(NO3)2 ban đầu}= 0,035 mol. Gọi n_{Cu(NO3)2 phản ứng} = a mol

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂

a → a → 2a → 0,5a

Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng khí bay đi => m_NO2 + m_O2 = 2a.46 + 0,5a.32 = 6,58 – 4,96

=> a = 0,015 mol

Hấp thụ X vào nước ta có:

Phương trình phản ứng hóa học

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

0,03 → 0,0075 → 0,03

[H+] = 0.03/0.3 = 0.1 M

pH = 1

Câu 10. 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

Giải:

Fe (0,01) + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag (0,02 mol) (1)

m_{tăng (1)} = 0,02.108 – 0,01.56 = 1,6 gam

Theo bài ra m_{KL tăng} = 101,72 – 100 = 1,72 gam.

Tiếp tục có phản ứng:

Fe (a) + Cu²⁺ → Fe²⁺ (a mol) + Cu

m_{tăng (2)} = 64a – 56a = 1,72 – 1,6 → a = 0,015 mol

→ m_Fe = (0,01 + 0,015).56 = 1,4 gam.

Câu 11. Cho Cu và dung dịch H₂SO₄ loãng tác dụng với chất X (một loại phân bón hóa học), thấy thoát ra khí không màu, hóa nâu trong không khí. Mặt khác, khi X tác dụng với dung dịch NaOH thì có mùi khai thoát ra. Chất X là

Giải:

Cu và H₂SO₄ tác dụng với chất X có khí không màu, hóa nâu trong không khí là NO => Trong X có nhóm NO₃^–

Khi X tác dụng với dd NaOH → khí mùi khai → khí đó là NH₃

Vậy công thức của X là NH₄NO₃: amoni nitrat

Phương trình hóa học

Cu + 4H₂SO₄ + 8NH₄NO₃ → 4(NH₄)₂SO₄ + 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO↑

NaOH + NH₄NO₃ → NaNO₃ + NH₃↑(mùi khai) + H₂O

Câu 12. Hòa tan hoàn toàn 33,1g hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư thấy có 13,44 lít khí (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được m gam muối khan. Tính giá trị của m.

Giải:

Ta có: n_H2 = 13,44/22,4=0,6 (mol)

Phương trình phản ứng hóa học

Mg + H₂SO₄→ MgSO₄ + H₂

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄+ H₂

Zn + H₂SO₄→ ZnSO₄ + H₂

Theo phương trình hóa học ta thấy: n_H2SO4 p/ư = n_H2 = 0,6 (mol)

=> m_{H2SO4 p/ư} = 0,6. 98 = 58,8 (g ) ; m_H2 = 0,6.2 = 1,2 (g)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_KL + m_axit= m_muối + m_hidro

=> m_muối = m_KL + m_axit – m_hidro = 33,1 + 58,8 – 1,2 = 90,7 (g)

Câu 13. Trong các kim loại sau: Mg, Cr, Zn, Cu. Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H₂SO₄ đặc nguội là: