Bài 38: Luyện tập Tính chất hóa học của crom, đồng và hợp chất của chúng
Video bài giảng
Kiến thức cần nắm
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. 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
⇒ nMg 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
⇒ nFe 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 nKL +23 tổng nKL = naxit
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 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:
ne = 2nCu = 2nCl2 + 4nO2 ⇒ nCu = 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
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. 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
⇒ nMg 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
⇒ nFe 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 nKL +23 tổng nKL = naxit
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 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:
ne = 2nCu = 2nCl2 + 4nO2 ⇒ nCu = 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