CuO + H2 → Cu + H2O | CuO ra Cu | H2 ra Cu

Phản ứng: CuO + H₂ → Cu + H₂O

1. Phương trình phản ứng giữa CuO và H2

CuO + H2 → Cu + H2O

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ cao.

3. Cách thực hiện phản ứng

- Cho dòng khí H₂ đi qua bột CuO màu đen.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Bột CuO màu đen chuyển dần sang màu đỏ gạch là Cu.

5. Bạn có biết

Tương tự các oxit bazơ đứng sau oxit nhôm trong dãy hoạt động hóa học (như FeO, PbO….) bị khử bởi H₂ tạo thành kim loại và khí H₂O.

6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

6.1 Bản chất của CuO

- Trong phản ứng trên CuO là chất oxi hoá.

- CuO là oxit bazo dễ bị khử về Cu khi tác dụng với các chất khử mạnh như hidro, CO, ...

6.2 Bản chất của H2

Trong phản ứng trên H₂ là chất khử.

7. Tính chất hóa học của CuO

- Có đầy đủ tính chất hóa học của một oxit bazơ.

- Dễ bị khử về kim loại đồng.

7.1 Tác dụng với axit

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

7.2 Tác dụng với oxit axit

3CuO + P₂O₅ → Cu₃(PO₄)₂

7.3 Tác dụng với các chất khử mạnh: H₂, C, CO...

H₂ + CuO H₂O + Cu

CO + CuO CO₂ + Cu

8. Tính chất vật lí và nhận biết

- Tính chất vật lí: Là chất rắn, có màu đen, không tan trong nước, nóng chảy ở 1148độC.

- Nhận biết: Dẫn khí H2 dư qua bột oxit đồng có màu đen, đun nóng, sau một thời gian thấy xuất hiện chất rắn màu đỏ (Cu).

H2 + CuO H2O + Cu

9. Tính chất hóa học của H2

9.1 Tác dụng với oxi

Nếu đốt cháy hidro trong oxi: hidro cháy mạnh, trên thành lọ xuất hiện những giọt nước nhỏ

PTHH: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Hỗn hợp sẽ gây nổ nếu trộn hidro và oxi theo tỉ lệ thể tích 2:1

9.2 Tác dụng với một số oxit kim loại

- Hiđro có tính khử, khử một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao

H₂ + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu + H₂O

màu đen màu đỏ

3H₂ + Fe₂O₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3H₂O

- H₂ không tác dụng với các oxit: Na₂O, K₂O, BaO, CaO, MgO, Al₂O₃

10. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho H₂ dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al₂O₃ và Fe_xO_y nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được 1,44g H₂O và a gam chất rắn. Giá trị của a là:

A. 6,70g. B. 6,86g.

C. 6,78g. D. 6,80g.

Đáp án B

Hướng dẫn giải:

n_H2O = 0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố O ⇒ n_O = 0,08 mol

⇒ m_{chất rắn} = m_{hỗn hợp oxit} – m_O = 8,14 – 16. 0,08 = 6,86g

Ví dụ 2: Khử hoàn toàn 18,0 gam một oxit kim loại M cần 5,04 lít khí H₂ (đktc). Công thức của oxit là

A. Fe₂O₃. B. FeO.

C. ZnO. D. CuO.

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

n_H2 = 0,225mol

M₂O_n + nH₂ → M + nH₂O

0,225/n ← 0,225

⇒ (0,225/n).(2M + 16n) = 18 ⇒ M = 32n ⇒ n = 2, M = 64

⇒ Công thức oxit là CuO

Ví dụ 3: Cho luồng khí H₂ dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe₂O₃, ZnO, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn còn lại là :

A. Cu, Fe, ZnO, MgO.

B. Cu, Fe, Zn, Mg.

C. Cu, Fe, Zn, MgO.

D. Cu, FeO, ZnO, MgO.

Đáp án A

Hướng dẫn giải:

Các oxit kim loại đứng trước oxit nhôm là ZnO và MgO không bị khử bớt H₂ còn oxit kim loại CuO và Fe₂O₃ đứng sau oxit nhôm bị khử bởi H₂ tạo Cu và Fe.