Cu+ H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O l Cu ra CuSO4 | H2SO4 ra CuSO4

Phản ứng Cu+ H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng Cu tác dụng H₂SO₄ đặc

2. Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với dung dịch H₂SO₄

Phản ứng Cu tác dụng với dung dịch H₂SO₄ có nhiệt độ.

3. 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.

4. Hiện tượng xảy ra khi cho Cu tác dụng 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.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của Cu (Đồng)

- Trong phản ứng trên Cu là chất khử.

- Cu là kim loại phản ứng được với các axit oxi hoá mạnh như axit HNO₃ và H₂SO₄ đặc, nóng.

5.2. Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric)

- Trong phản ứng trên H₂SO₄ là chất oxi hoá.

- Trong H₂SO₄ thì S có mức oxi hoá +6 cao nhất nên H₂SO₄ đặc có tính axit mạnh, oxi hoá mạnh và háo nước.

6. Tính chất hóa học của Cu

– Là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu.

6.1. Tác dụng với phi kim

6.2. Tác dụng với axit

– Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng.

– Khi có mặt nguyên tố oxi, Cu tác dụng với dung dịch HCl loãng, nơi tiếp xúc giữa dung dịch axit và không khí.

2Cu + 4HCl + O₂ → 2CuCl₂ + 2 H₂O

– Với HNO₃, H₂SO₄ đặc :

Cu + 2H₂SO₄ đ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O

Cu + 4HNO₃ đ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

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

6.3. Tác dụng với dung dịch muối

– Khử được các ion kim loại đứng sau nó và trong dung dịch muối.

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

6.4. Điều chế

- Hầu hết quặng thương mại là các loại đồng sulfua, đặc biệt là chalcopyrit (CuFeS2) và ít hơn là chalcocit (Cu2S). Các khoáng này được tách ra từ các quặng được nghiền để nâng hàm lượng lên 10–15% đồng bằng froth flotation hay bioleaching. Nung vật liệu này với silica trong flash smelting để loại sắt ở dạng xỉ. Quá trình này khai thác dễ dàng chuyển sắt sulfua thành dạng ôxit của nó, sau đó các ôxit này phản ứng với silica để tạo ra xỉ silicat nổi lên trên khối nóng chảy. Sản phẩm tạo ra copper matte chứa Cu2S sau đó được roasted để chuyển tất cả các sulfua thành ôxit.

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

- Ôxit đồng được chuyển thành đồng blister theo phản ứng nung

2 Cu2O → 4 Cu + O2

7. Tính chất hoá học của H₂SO₄

7.1. H₂SO₄ loãng

Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:

• Axit sunfuric H₂SO₄ làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
• Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

• Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

• Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

H₂SO₄­ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

7.2. H₂SO₄ đặc

Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

• Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H₂O + SO₂.

C + 2H₂SO₄ → CO₂ + 2H₂O + 2SO₂ (nhiệt độ)

2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với các chất khử khác.

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

• H₂SO₄ còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H₂SO₄ vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄.11H₂O

8. Bài tập vận dụng minh họa

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

A. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra

B. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra

C. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu thoát ra

D. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí màu nâu đỏ thoát ra

Lời giải:

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

A. Phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng và dung dịch có màu xanh lam.

B. Phản ứng tạo ra dung dịch có màu xanh và khí không mùi làm xanh giấy quỳ ẩm.

C. Phản ứng tạo ra kết tủa màu xanh.

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

Lời giải:

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

A. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra

B. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra

C. Dung dịch không chuyển màu và có khí không màu thoát ra

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

Lời giải: