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

Kiến thức cần nắm

Bài 1:

Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

a. Cr₂O₃ → Cr → Cr₂(SO₄)₃ → Cr(OH)₃ → Na[Cr(OH)₄]

b. CrCl₃ → K₂CrO₄ → K₂Cr₂O₇ →Cr₂(SO₄)₃ → CrSO₄ → Cr(OH)₂

Hướng dẫn:

a. Chuỗi phản ứng như sau:

Cr₂O₃   + 2Al → 2Cr + Al₂O₃

2Cr    +  6H₂SO₄  → Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Cr₂(SO₄)₃ +  6NaOH → 2Cr(OH)₃ + 3Na₂SO₄

Cr(OH)₃  +  NaOH → Na[Cr(OH)₄]

b. Chuỗi phản ứng như sau:

2CrCl₃ + 3Cl₂ + 16KOH → 2K₂CrO₄ + 12KCl + 8H₂O

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O

Cr₂(SO₄)₃  + Zn → 2CrSO₄  +  ZnSO₄

CrSO₄ + 2NaOH  → Cr(OH)₂ + Na₂SO₄

Bài 2:

Cho dãy các phản ứng hóa học sau:

Cu + O₂ → 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 + O2 → 2CuO

CuO + 2HCl→ CuCl₂ + H₂O

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2NaCl

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

Vậy các chất A, B, C, D lần lượt là: CuO, CuCl2, NaOH, Cu(OH)2

Bài 3:

Dung dịch X gồm CuCl₂ 0,2M; FeCl₂ 0,3M; FeCl₃ 0,3M. Cho m (g) bột Mg vào 100ml 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 Fe₂O₃; MgO, CuO

Lại có:

\(m_{Fe2O3} + m_{CuO} = 0,03 \times 160 + 0,02 \times 80 = f6,4g >5,4\)

⇒ Cu²⁺ giả sử phản ứng mất x mol

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu

⇒ n_{Mg pứ} = (0,015 + x) mol

⇒ chất rắn gồm: 0,03 mol Fe₂O₃; (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 HNO₃. Sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch không chứa NH₄NO₃ và khí NO là sản phẩm khử duy nhất, Số mol HNO₃ 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(NO₃)₂.

Vậy mol NO₃⁻ 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 NO₃⁻ = 2 tổng n_KL +23 tổng n_KL = n_axit

Bài 1:

Dung dịch X chứa m gam hỗn hợp CuSO₄ 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:

Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot:

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 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

⇒ nH⁺ = 3nAl = 0,3 mol ⇒ nO₂ = 0,075 mol

⇒ nCl₂ = nkhí – nO₂ = 0,125 mol

Bảo toàn e:

n_e = 2n_Cu = 2nCl₂ + 4nO₂ ⇒ n_Cu = 0,275 mol

Ban đầu có: 0,275 mol CuSO4; 0,25 mol NaCl

⇒ m = 58,625g

Bài 2:

Thực hiện các phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al và 4,56 gam Cr₂O₃ (trong điều kiện không có O₂), 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 H₂ (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:

Cr₂O₃: 0,03 mol

2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr

          0,03       0,03      0,06

X không có Al

Cr    → H₂

0,06     0,06

nH₂ (đề) = 0,09 > 0,06

→ Al dư

\(\begin{array}{l}
A{l_{du}} \to \frac{3}{2}{H_2}\\
0,02 \leftarrow 0,03
\end{array}\)

X gồm:

Al dư: 0,02;

Al₂O₃: 0,03;

Cr: 0,06 (không phản ứng NaOH)

sản phẩm nhiệt nhôm tác dụng OH^-

nOH^- = nAl(ban đầu)

→ NaOH(phản ứng) = 0,08

Kiến thức cần nắm

Bài 1:

Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

a. Cr₂O₃ → Cr → Cr₂(SO₄)₃ → Cr(OH)₃ → Na[Cr(OH)₄]

b. CrCl₃ → K₂CrO₄ → K₂Cr₂O₇ →Cr₂(SO₄)₃ → CrSO₄ → Cr(OH)₂

Hướng dẫn:

a. Chuỗi phản ứng như sau:

Cr₂O₃   + 2Al → 2Cr + Al₂O₃

2Cr    +  6H₂SO₄  → Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Cr₂(SO₄)₃ +  6NaOH → 2Cr(OH)₃ + 3Na₂SO₄

Cr(OH)₃  +  NaOH → Na[Cr(OH)₄]

b. Chuỗi phản ứng như sau:

2CrCl₃ + 3Cl₂ + 16KOH → 2K₂CrO₄ + 12KCl + 8H₂O

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O

Cr₂(SO₄)₃  + Zn → 2CrSO₄  +  ZnSO₄

CrSO₄ + 2NaOH  → Cr(OH)₂ + Na₂SO₄

Bài 2:

Cho dãy các phản ứng hóa học sau:

Cu + O₂ → 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 + O2 → 2CuO

CuO + 2HCl→ CuCl₂ + H₂O

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2NaCl

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

Vậy các chất A, B, C, D lần lượt là: CuO, CuCl2, NaOH, Cu(OH)2

Bài 3:

Dung dịch X gồm CuCl₂ 0,2M; FeCl₂ 0,3M; FeCl₃ 0,3M. Cho m (g) bột Mg vào 100ml 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 Fe₂O₃; MgO, CuO

Lại có:

\(m_{Fe2O3} + m_{CuO} = 0,03 \times 160 + 0,02 \times 80 = f6,4g >5,4\)

⇒ Cu²⁺ giả sử phản ứng mất x mol

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu

⇒ n_{Mg pứ} = (0,015 + x) mol

⇒ chất rắn gồm: 0,03 mol Fe₂O₃; (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 HNO₃. Sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch không chứa NH₄NO₃ và khí NO là sản phẩm khử duy nhất, Số mol HNO₃ 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(NO₃)₂.

Vậy mol NO₃⁻ 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 NO₃⁻ = 2 tổng n_KL +23 tổng n_KL = n_axit

Bài 1:

Dung dịch X chứa m gam hỗn hợp CuSO₄ 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:

Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot:

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 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

⇒ nH⁺ = 3nAl = 0,3 mol ⇒ nO₂ = 0,075 mol

⇒ nCl₂ = nkhí – nO₂ = 0,125 mol

Bảo toàn e:

n_e = 2n_Cu = 2nCl₂ + 4nO₂ ⇒ n_Cu = 0,275 mol

Ban đầu có: 0,275 mol CuSO4; 0,25 mol NaCl

⇒ m = 58,625g

Bài 2:

Thực hiện các phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al và 4,56 gam Cr₂O₃ (trong điều kiện không có O₂), 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 H₂ (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:

Cr₂O₃: 0,03 mol

2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr

          0,03       0,03      0,06

X không có Al

Cr    → H₂

0,06     0,06

nH₂ (đề) = 0,09 > 0,06

→ Al dư

\(\begin{array}{l}
A{l_{du}} \to \frac{3}{2}{H_2}\\
0,02 \leftarrow 0,03
\end{array}\)

X gồm:

Al dư: 0,02;

Al₂O₃: 0,03;

Cr: 0,06 (không phản ứng NaOH)

sản phẩm nhiệt nhôm tác dụng OH^-

nOH^- = nAl(ban đầu)

→ NaOH(phản ứng) = 0,08