CuSO4 + Na2S → CuS + Na2SO4 | CuSO4 ra CuS | Na2S ra Na2SO4

Phản ứng: CuSO4 + Na2S → CuS + Na2SO4

1. Phương trình hoá học của phản ứng CuSO₄ tác dụng với Na₂S

CuSO₄ + Na₂S → CuS↓ + Na₂SO₄

2. Điều kiện của phản ứng CuSO₄ tác dụng với Na₂S

- Phản ứng diễn ra ở ngay điều kiện thường.

3. Hiện tượng của phản ứng CuSO₄ tác dụng với Na₂S

- Xuất hiện kết tủa đen, dung dịch nhạt màu dần.

4. Phương trình ion thu gọn của phản ứng CuSO₄ tác dụng với Na₂S

Bước 1: Viết phương trình phân tử:

CuSO₄ + Na₂S → CuS↓ + Na₂SO₄

Bước 2: Chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất kết tủa, chất khí, chất điện li yếu để nguyên dưới dạng phân tử ta được phương trình ion đầy đủ:

Cu²⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + S^2- → CuS↓+ SO₄^2- + 2Na⁺

Bước 3: Lược bỏ đi các ion giống nhau ở hai vế ta được phương trình ion rút gọn:

Cu²⁺ + S^2- → CuS↓

5. Tính chất hóa học của Na2S

5.1 Phản ứng với thuốc thử vô cơ

S2- + H2O → HS- + OH-

5.2 Phản ứng oxy hóa khi tiến hành đun nóng Na2S với natri cacbonat với lưu huỳnh dioxit

2Na2S + 3O2 + 2CO2 → 2NA2CO3 + 2SO2

5.3 Phản ứng oxy hóa cùng với hidro peroxit

Na2S + 4H2O2 → 4H2O + Na2SO4

5.4 Cho lưu huỳnh phản ứng với natri sunfua tạo thành polysulfides

2Na2S + S8 → 2Na2S5

5.5 Natri sunfua + HCl sinh ra H2S – một loại khí độc với mùi hôi thối

Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S

6. Tính chất hóa học của CuSO4

- Có tính chất hóa học của muối.

6.1 Tác dụng với dung dịch bazo:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

CuSO₄ + Ba(OH)₂ → Cu(OH)₂ + BaSO₄

6.2 Tác dụng với muối:

BaCl₂ + CuSO₄ → CuCl₂ + BaSO₄

7. Tính chất vật lí của CuSO4

CuSO4 là hợp chất muối màu xanh lam, dạng tinh thể rắn hoặc bột. Hòa tan được trong nước, methanol nhưng không tan được trong ethanol. Khối lượng mol của CuSO4 là 159.62 g/mol (khan) và 249.70 g/mol (ngậm 5 nước). Khối lượng riêng của CuSO4 là 3.603 g/cm3 (khan) và 2.284 g/cm3 (ngậm 5 nước).

8. Mở rộng về phản ứng trao đổi trong dung dịch chất điện li

Xét phản ứng:

Dung dịch A + dung dịch B → Sản phẩm.

- Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.

- Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất 1 trong số các chất sau:

+ Chất kết tủa.

+ Chất điện li yếu.

+ Chất khí.

Thí dụ:

+ Phản ứng tạo thành chất kết tủa:

Na₂SO₄ + BaCl₂ → 2NaCl + BaSO₄↓

+ Phản ứng tạo thành chất điện li yếu:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

+ Phản ứng tạo thành chất khí:

Fe + H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂↑

9. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Cho thí nghiệm được lắp như như hình vẽ sau:

Ống nghiệm 1 đựng HCl và Zn, ống nghiệm nằm ngang chứa bột S, ống nghiệm 2 chứa dung dịch Pb(NO₃)₂ . Phản ứng xảy ra trong ống nghiệm nằm ngang là:

A. Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

B. H₂ + S $\stackrel{t^o}{\to }$ H₂S

C. H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ + 2HNO₃

D. 2HCl + Pb(NO₃)₂ → PbCl₂↓ + 2HNO₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

- Ống nghiệm (1): Zn phản ứng với HCl sinh ra khí H₂

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

- Ống nghiệm nằm ngang: H₂ bay ra gặp S (đun nóng) thì có phản ứng:

H₂ + S $\stackrel{t^o}{\to }$H₂S

- Ống nghiệm (2): Khí H₂S bay ra khỏi ống nghiệm nằm ngang phản ứng với dung dịch Pb(NO₃)₂ tạo kết tủa màu đen

H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS ↓ + 2HNO₃

Câu 2:Cho m gam hỗn hợp bột Fe và S với tỉ lệ số mol sắt bằng 2 lần số mol lưu huỳnh, rồi đem nung (không có oxi), thu được hỗn hợp A. Hòa tan A bằng dung dịch HCl dư thu được 0,4 gam chất rắn B, dung dịch C và khí D. Sục khí D từ từ qua dung dịch CuCl₂ dư thấy tạo ra 4,8 gam kết tủa đen. Tính hiệu suất phản ứng tạo thành hỗn hợp A?

A. 90%

B. 85%

C. 80%

D. 70%

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Sơ đồ bài toán:

$\left(\begin{array}{c}Fe:2x\\ S:x\end{array}\right)\stackrel{t^o}{\to }\left(\begin{array}{c}FeS:y\\ Fedu:2x-y\\ Sdu:x-y\end{array}\right)\stackrel{+HCl}{\to }\left(\begin{array}{c}Khi\left(\begin{array}{c}{H}_2\\ H_{2}S:y\stackrel{+CuC{l}_2}{\to }CuS:y\end{array}\right)\\ Chatran\left(Sdu:x-y\right)\end{array}\right)$

n_CuS = y= 0,05 mol

Chất rắn B là lưu huỳnh: n_S = x – y = 0,0125 mol

→ x = 0,0625 mol

Hiệu suất của phản ứng: H = 80%

Câu 3: Cho khí H₂S lội qua dung dịch CuSO₄ thấy có kết tủa màu xám đen xuất hiện, chứng tỏ:

A. Có phản ứng oxi hóa - khử xảy ra

B. Có kết tủa CuS tạo thành, không tan trong axit mạnh

C. Axit sunfuhiđric mạnh hơn axit sunfuric

D. axit sunfuric mạnh hơn axit sunfuhiđric

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

H₂S + CuSO₄ → CuS↓ + H₂SO₄

Câu 4:Phương trình phản ứng: Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O có phương trình ion rút gọn là:

A.H⁺ + OH^– → H₂O

B. Ba²⁺ + 2OH^– + 2H⁺ + 2Cl^– → BaCl₂ + 2H₂O

C. Ba²⁺ + 2Cl^– → BaCl₂

D. Cl^– + H⁺ → HCl

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Phương trình phân tử:

Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O

Phương trình ion đầy đủ:

Ba²⁺ + 2OH^– + 2H⁺ + 2Cl^-→ Ba²⁺ + 2Cl^- + 2H₂O

Phương trình ion rút gọn:

H⁺ + OH^– → H₂O

Câu 5:Cho phản ứng: Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + H₂O.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng trên là

A. HCl + OH ^– → H₂O + Cl^-.

B. 2H⁺ + Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2H₂O.

C. H⁺ + OH ^– → H₂O.

D. 2HCl + Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2Cl^- + 2H₂O.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Ta có phản ứng: Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O.

Phương trình ion đầy đủ là: Mg(OH)₂ + 2H⁺ + 2Cl^- → Mg²⁺ + 2Cl^-+ 2H₂O.

→ Phương trình ion thu gọn là: Mg(OH)₂ + 2H⁺ → Mg²⁺ + 2H₂O.

Câu 6:Phương trình ion rút gọn Ba²⁺ + $S{O}_4^{2-}$ → BaSO₄ tương ứng với phương trình phân tử nào sau đây?

A. Ba(OH)₂ + CuSO₄ → BaSO₄ + Cu(OH)₂.

B. H₂SO₄ + BaCO₃ → BaSO₄ + CO₂ + H₂O.

C. Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ → BaSO₄ + 2NaNO₃.

D. H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2H₂O.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

A. $B{a}^{2+}+2O{H}^{-}+C{u}^{2+}+S{O}_4^{2-}\to BaS{O}_4\downarrow +Cu{\left(OH\right)}_2\downarrow$

B. $2H^{+}+S{O}_4^{2-}+BaC{O}_3\to BaS{O}_4+C{O}_2+H_{2}O$

C. $B{a}^{2+}+S{O}_4^{2-}\to BaS{O}_4\downarrow$

D. $H^{+}+S{O}_4^{2-}+B{a}^{2+}+O{H}^{-}\to BaS{O}_4\downarrow +H_{2}O$

Câu 7: Để loại CuSO₄ lẫn trong dung dịch FeSO₄, cần dùng thêm lượng dư chất nào sau đây?

A. Al. B. Fe. C. Zn. D. Ni.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Thêm lượng dư Fe.

Phương trình phản ứng:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Kết thúc phản ứng, lọc bỏ kim loại thu được dung dịch FeSO₄ tinh khiết.

Câu 8: Chất lỏng Boocđo là hỗn hợp CuSO₄ và vôi tôi trong nước theo một tỉ lệ nhất định, chất lỏng này phải hơi có tính kiềm (vì nếu CuSO₄ dư sẽ thấm vào mô thực vật gây hại lớn cho cây). Boocđo là một chất diệt nấm cho cây rất hiệu quả nên được các nhà làm vườn ưa dùng, hơn nữa việc pha chế nó cũng rất đơn giản. Để phát hiện CuSO₄ dư nhanh, có thể dùng phản ứng hóa học nào sau đây?

A. Glixerol tác dụng với CuSO₄ trong môi trường kiềm.

B. Sắt tác dụng với CuSO₄.

C. Amoniac tác dụng với CuSO₄.

D. Bạc tác dụng với CuSO₄.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Chất lỏng Boocđo gồm những hạt rất nhỏ muối đồng(II) sunfat, bazơ không tan và canxi sunfat.

4CuSO₄ + 3Ca(OH)₂ → CuSO₄.3Cu(OH)₂ + 3CaSO₄

Để thử nhanh thuốc diệt nấm này tức là phát hiện đồng(II) sunfat dư, người ta dùng đinh sắt: sắt tan ra, có kim loại Cu đỏ xuất hiện.

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓

Câu 9: Khối lượng tinh thể đồng (II) sunfat ngậm nước (CuSO₄.5H₂O) cần lấy để pha được 250 ml dung dịch CuSO₄ 0,15M là

A. 6,000 g. B. 9,375 g. C. 9,755 g. D. 8,775 g.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$n_{CuS{O}_4}=$0,25.0,15 = 0,0375 mol

→$n_{CuS{O}_4.5H_{2}O}$ = $n_{CuS{O}_4}=$0,0375 mol

→$m_{CuS{O}_4.5H_{2}O}$ = 0,0375.250 = 9,375 gam

Câu 10: Cho dung dịch CuSO₄ tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 33,1 g kết tủa. Số mol CuSO₄ và khối lượng chất rắn thu được sau khi nung kết tủa trên đến khối lượng không đổi là:

A. 0,1 mol; 33,1 g. B. 0,1 mol; 31,3 g.

C. 0,12 mol; 23,3 g. D. 0,08 mol; 28,2 g.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$\begin{array}{c}CuS{O}_4+Ba{\left(OH\right)}_2\to Cu{\left(OH\right)}_2+BaS{O}_4\\ xxxxmol\end{array}$

→ $m\downarrow =m_{Cu{\left(OH\right)}_2}+m_{BaS{O}_4}$

→ 33,1 = 98x + 233x → x = 0,1 mol

$\begin{array}{c}Cu\stackrel{t°}{\to }CuO+H_{2}O\\ \mathrm{0,1}\to \mathrm{0,1}mol\end{array}$

m _rắn = m_CuO + $m_{BaS{O}_4}$= 0,1.80 + 233.0,1 = 31,3 gam

Câu 11:Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO₄ nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với khối lượng ban đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là:

A. 1,25 B. 2,25 C. 1,50 D. 3,25

Hướng dẫn giải

Đáp án A

$\begin{array}{c}2CuS{O}_4+2H_{2}O\stackrel{dp}{\to }2Cu+2H_{2}S{O}_4+O_2\\ xx\mathrm{0,5}x\left(mol\right)\end{array}$

Gọi số mol Cu sinh ra là x mol → số mol O₂ là 0,5x mol

→ m_giảm = m_Cu + $m_{O_2}$

→ 8 = 64x + 32.0,5x → x = 0,1 mol

→ Dung dịch Y chứa H₂SO₄: 0,1 mol và CuSO₄ dư y mol

Khi cho 0,3 mol Fe vào dung dịch Y thu được dung dịch chứa FeSO₄: 0,1 + y (mol)

→ Hỗn hợp kim loại gồm Fe _dư: 0,3 – (0,1 + y) mol và Cu: y mol

→ 56 [0,3 – (0,1 + y)] + 64y = 12,4 → y = 0,15 mol

→ Tổng số mol CuSO₄ = x + y = 0,25 mol

→ x = 1,25.

Câu 12: Cho các phản ứng hóa học sau:

(1) NaHS + NaOH →

(2) Ba(HS)₂ + KOH →

(3) Na₂S + HCl →

(4) CuSO₄ + Na₂S →

(5) FeS + HCl →

(6) NH₄HS + NaOH →

Các phản ứng đều có cùng một phương trình ion rút gọn là:

A. (3), (4), (5).

B. (1), (2).

C. (1), (2), (6).

D. (1), (6).

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

(1) $H{S}^{-}+O{H}^{-}\to S^{2-}+H_{2}O$

(2) $H{S}^{-}+O{H}^{-}\to S^{2-}+H_{2}O$

(3) $S^{2-}+2H^{+}\to H_{2}S$

(4) $S^{2-}+C{u}^{2+}\to CuS\downarrow$

(5) $FeS+2H^{+}\to F{e}^{2+}+H_{2}S\uparrow$

(6) $N{H}_4^{+}+H{S}^{-}+2O{H}^{-}\to N{H}_3+H_{2}O+S^{2-}$