Bài tập luyện tập về Đồng, Crom, hợp chất của Đồng và Crom - Hóa 12 bài 38

Trong bài này chúng ta cùng ôn lại tính chất của Đồng, Crom và các hợp chất Đồng oxit, Đồng hidroxit, muối đồng và Crom oxit, Crom hidroxit, muối Crom. Quan trọng hơn là vận dùng nội dung lý thuyết này để luyện kỹ năng giải các bài tập về đồng, crom và hợp chất của chúng.

I. Tóm tắt kiến thức về Đồng và Crom

1. Cấu hình electron

• Crom (Cr): [Ar] 3d⁵4s¹

- Trong hợp chất, crom thể hiện số oxi hóa từ +1 đến +6.

• Đồng (Cu): [Ar] 3d¹⁰4s¹

- Trong hợp chất, đồng thể hiện số oxi hóa +1 và +2.

2. Tính chất của Đồng và Crom

- Crom là kim loại hoạt động hóa học yếu hơn Zn và mạnh hơn Fe, tác dụng với nhiều đơn chất và hợp chất (phản ứng cần đun nóng).

- Đồng là kim loại hoạt động yếu, đứng sau H trong dãy điện hóa học nên không khử được ion H⁺ của các dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng.

II. Hợp chất của Đồng và Crom

1. Hợp chất của Crom

- Hợp chất crom (III) gồm: crom(III) oxit - Cr₂O₃, crom (III) hiđroxit - Cr(OH)₃.

- Hợp chất crom (VI) gồm: crom(VI) oxit - CrO₃, muối crom (VI).

2. Hợp chất của Đồng

Hợp chất của đồng gồm: đồng(II) oxit - CuO, đồng (II) hiđroxit Cu(OH)₂, muối đồng (II).

III. Bài tập về Đồng, Crom và hợp chất của Đồng, Crom

* Bài 1 trang 166 SGK Hóa 12: Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng trong dãy chuyển đổi sau:

 Cu → CuS → Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ → CuCl₂ → Cu.

° Lời giải bài 1 trang 166 SGK Hóa 12:

- Các phương trình phản ứng hóa học:

 Cu + S → CuS

 3CuS + 14HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ +3H₂SO₄ + 8NO↑ + 4H₂O

 Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃

 Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

 CuCl₂ → Cu +Cl₂.

* Bài 2 trang 166 SGK Hóa 12: Khi cho 100 gam hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 6,72 lít khí. Lấy bã rắn không tan cho tác dụng một lượng dư dung dịch HCl (khi không có không khí) thu 38,08 lít khí. Các thể tích đo ở đktc. Xác định thành phần % của hợp kim.

° Lời giải bài 2 trang 166 SGK Hóa 12:

- Khi cho hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thì chỉ có Al tham gia phản ứng theo phương trình hóa học sau:

 2Al + 2NaOH → 2NaAlO₂ + 3H₂↑  (1)

- Còn Fe, Cr không tham gia phản ứng nên không tan, sẽ tác dụng với HCl theo PTPƯ

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑   (2)

 Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂↑   (3)

- Theo bài ra và theo PTPƯ (1) thì thu được 6,72 lít khí nên:

- Cũng theo PTPƯ (1) thì:

⇒ Khối lượng của Al là: m_Al = 27. 0,2 = 5,4 (g).

⇒ Khối lượng của Cr và Fe là:

m_(Cr+Fe) = m_{(hợp kim)} - m_Al = 100 - 5,4 = 94,6(g).

- Khi Cr và Fe tác dụng với HCl thu được 38,08 lít khí nên có:

- Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe, Cr như vậy ta có:

 56x + 52y = 94,6  (*)

- Theo PTPƯ (2) và (3) ta có: x + y = 1,7  (**)

- Giải hệ từ PT (*) và (**) ta được: x = 1,55 và y = 0,15

⇒ m_Fe = 1,55.56 = 86,8 (g).

⇒ m_Cr = 0,15.52 = 7,8 (g).

- Vậy thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp là :

 %Fe = .100% = 86,8%

 %Cr = .100% = 7,8%

 %Al = .100% = 5,4%

* Bài 3 trang 167 SGK Hóa 12: Hỗn hợp X gồm Cu và Fe trong đó Cu chiếm 43,24% khối lượng. Cho 14,8 gam X tác dụng với dung dịch HCl thấy có V lít khí (đktc) bay ra. Giá trị của V là:

A. 1,12 lít     B. 2,24 lít    C. 4,48 lít     D. 3,36 lít

° Lời giải bài 3 trang 167 SGK Hóa 12:

• Chọn đáp án: D. 3,36 lít

- Hỗn hợp X gồm Cu và Fe trong đó Cu chiếm 43,24% nên %Fe = 100% - 43,24% = 56,76%.

- Khối lượng của Fe trong 14,8 gam X là:

- Khi X tác dụng với dung dịch HCl thì chỉ có Fe tham gia phản ứng:

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

 0,15                     0,15(mol)

- Theo PTPƯ thì n_H2 = n_Fe = 0,15(mol) nên thể tích khí H₂ bay ra là:

 V_H2 = =n.22,4 = 0,15.22,4 = 3,36(l).

* Bài 4 trang 167 SGK Hóa 12: Khử m gam bột CuO bằng khí H₂ ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp chất rắn X. Để hòa tan hết X cần vừa đủ 1 lít dung dịch HNO₃ 1M, thu được 4,48 lít NO (đktc). Hiệu suất của phản ứng khử CuO bằng bao nhiêu?

A. 70%     B. 75%     C. 80%     D. 85%

° Lời giải bài 4 trang 167 SGK Hóa 12:

• Chọn đáp án: B. 75%

- Số mol HNO₃ (1 lít dung dịch HNO₃ 1M): n_HNO3 = 1.1 = 1(mol)

- Số mol khí NO (4,48 lít NO ở đktc): 

- Phương trình phản ứng:

 CuO + H₂  Cu + H₂O   (1)

 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O   (2)

- Theo PTPƯ (2) ta có n_HNO3 = 4.n_NO = 4.0,2 = 0,8 (mol).

- Theo bài ra cần 1 mol để hòa tan vừa đủ X, như vậy số mol HNO₃ còn lại là: n_{HNO3 còn lại} = 1 - 0,8 = 0,2 (mol).

⇒ Trong hỗn hợp X còn CuO dư phản ứng với HNO₃

 CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O   (3)

- Ta có: n_NO = 0,2(mol)

- Theo PTPƯ (2) ta có:

  ;

- Theo PTPƯ (3) thì n_HNO3 = 0,2 (mol), ta có:

⇒ n_{CuO (ban đầu)} = n_Cu + n_CuO(dư) = 0,3 + 0,1 = 0,4 (mol)

- Hiệu suất của quá trình khử CuO là: .100% = 75%

* Bài 5 trang 167 SGK Hóa 12: Nhúng thanh sắt vào dung dịch CuSO₄ sau một thời gian lấy thanh sắt ra rửa sạch sấy khô thấy khối lượng tăng 1,2 gam. Có bao nhiêu gam Cu đã bám vào thanh sắt?

A. 9,3 gam.     B. 9,4 gam.     C. 9,5 gam.     D. 9,6 gam.

° Lời giải bài 5 trang 167 SGK Hóa 12:

• Chọn đáp án: D. 9,6 gam.

- Gọi x là số mol Fe tham gia phản ứng

 Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

 x                                x (mol)

- Theo PTPƯ ta thấy khối lượng thanh sắt tăng lên chính là có thêm khối lượng của đồng bám vào (1 lượng x mol sắt bị tan ra, 1 lượng x mol đồng bám vào), nên có:

 64x - 56x = 1,2 ⇒ 8x = 1,2 ⇒ x = 0,15 (mol)

- Khối lượng Cu bám vào sắt là: m_Cu = 0,15.64 = 9,6 (g).

* Bài 6 trang 167 SGK Hóa 12: Cho Cu tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm NaNO₃ và H₂SO₄ loãng sẽ giải phóng khí nào sau đây?

A. NO₂.     B. NO.     C. N₂O.     D. NH₃.

° Lời giải bài 6 trang 167 SGK Hóa 12:

• Chọn đáp án: B. NO.

- Phương trình phản ứng:

 3Cu + 2NaNO₃ + 4H₂SO₄ → 3CuSO₄ + Na₂SO₄ + 2NO↑ + 4H₂O