NH3 + CuO → Cu + N2 + H2O | NH3 ra N2 | CuO ra N2

Phản ứng NH₃ + CuO → Cu + N₂ + H₂O

1. Phương trình hóa học NH₃ ra N₂

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + 2N₂↑ + 3H₂O

Khi dẫn khí NH₃ đi qua ống đựng bột CuO đun nóng thì chất rắn chuyển từ màu đen của CuO sang màu đỏ của Cu.

2. Điều kiện phương trình hóa học giữa NH₃ và CuO

Điều kiện: Nhiệt độ

3. Hiện tượng phản ứng giữa CuO và NH₃

Khi cho khí NH₃ dư qua CuO nung nóng, có hiện tượng khí thoát ra.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của NH₃ (Amoniac)

- Trong phản ứng trên NH₃ là khử.

- NH₃ có tính khử mạnh khi tác dụng với O₂, Cl₂, oxit của kim loại.

4.2. Bản chất của CuO (Đồng oxit)

- Trong phản ứng trên CuO là chất oxi hoá.

- CuO là một oxit bazo dễ bị khử về Cu.

5. Tính chất hóa học của NH₃

5.1. Amoniac có tính bazơ yếu

Amoniac do tính bazơ nên dung dịch amoniac làm cho quỳ tím hóa xanh còn dung dịch phenolphlatein từ màu chuyển thành hồng.

a) Amoniac phản ứng với nước

NH₃ + H₂O ⇔ NH₄⁺ + OH^-

b) Amoniac phản ứng với Axit → Muối Amoni

Thí dụ:

NH₃ (khí) + HCl (khí) → NH₄Cl (khói trắng)

c) Amoniac tác dụng với dung dịch muối của các kim loại mà hidroxit không tan → bazơ và muối

2NH₃+ MgCl₂ + 2H₂O → Mg(OH)₂ + 2NH₄Cl

* Chú ý: Với muối của Cu²⁺, Ag⁺ và Zn²⁺ có kết tủa sau đó kết tủa tan do tạo phức chất tan

Cu(NH₃)₄(OH)₂; Ag(NH₃)₂OH; Zn(NH₃)₄(OH)₂.

Thí dụ:

ZnSO₄+ 2NH₃+ 2H₂O → Zn(OH)₂↓ + (NH₄)₂SO₄

5.2. Amoniac có tính khử mạnh

a) Amoniac tác dụng với O₂

4NH₃ + 5O₂ → 4NO↑ + 6H₂O

b) Amoniac tác dụng với Cl₂

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂↑ + 6HCl

c) Amoniac tác dụng với oxit của kim loại

3CuO + 2NH₃ → Cu + 3H₂O + N₂↑

5.3. Khả năng tạo phức

Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất.

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (màu xanh thẫm)

6. Mở rộng kiến thức về CuO

6.1. 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

6.2. Tính chất hóa học

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

- Dễ bị khử về kim loại đồng.

a. Tác dụng với axít

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

b. Tác dụng với oxit axit

3CuO + P₂O₅ → Cu₃(PO₄)₂

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

H₂ + CuO H₂O + Cu

CO + CuO CO₂ + Cu

6.3. Điều chế

Đốt cháy kim loại đồng trong oxi:

Cu + O₂ CuO

6.4. Ứng dụng

- Trong thủy tinh,gốm

- Đồng(II) oxit được dùng trong vật liệu gốm để làm chất tạo màu sắc. Trong môi trường ôxy hoá bình thường, CuO không bị khử thành Cu2O và nó tạo màu xanh lá trong cho men.

- Oxit đồng là một flux khá mạnh. Nó làm tăng độ chảy loãng của men nung và tăng khả năng crazing do hệ số giãn nở nhiệt cao.

- CuO trong men bari/thiếc/natri cho màu xanh lam. K2O có thể làm cho men có CuO ngả sắc vàng. 

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Hiện tượng quan sát được (tại vị trí chứa CuO) khi dẫn khí NH₃ đi qua ống đựng bột CuO nung nóng là:

A. CuO từ màu đen chuyển sang màu trắng.

B. CuO không thay đổi màu.

C. CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ.

D. CuO từ màu đen chuyển sang màu xanh.

Lời giải:

Đáp án C

Do khí NH₃ có khả năng khử oxít của các kim loại đứng sau nhôm => NH₃ khử CuO tạo ra Cu => hiện tượng là chất rắn màu đen chuyển sang màu đỏ.

NH₃ +CuO → Cu + N₂ +H₂O

đen đỏ

Câu 2. Để tách riêng NH₃ ra khỏi hỗn hợp gồm N₂ , H₂, NH₃ trong công nghiệp người ta đã

A. Cho hỗn hợp qua nước vôi trong dư.

B. Cho hỗn hợp qua bột CuO nung nóng.

C. nén và làm lạnh hỗn hợp để hòa lỏng NH₃.

D. Cho hỗn hợp qua dung dịch H₂SO_{4 đặc}.

Lời giải:

Đáp án C

Câu 3. Muối được làm bột nở trong thực phẩm là

A. (NH₄)₂CO₃.

B. Na₂CO₃.

C. NH₄HSO₃.

D. NH₄Cl.

Lời giải:

Đáp án A

Muối được làm bột nở trong thực phẩm là (NH₄)₂CO₃.

Câu 4. Nhận xét nào sau đây không đúng về muối amoni?

A. Muối amoni bền với nhiệt.

B. Các muối amoni đều là chất điện li mạnh.

C. Tất cả các muối amoni đều tan trong nước.

D. các muối amoni đều bị thủy phân trong nước.

Lời giải:

Đáp án A

Tất cả các muối amoni đều tan và là những chất điện li mạnh.

(NH₄)_xA → xNH₄⁺ + A^x-

Nếu muối amoni của axit mạnh (A là gốc axit của một axit mạnh) thì thủy phân tạo môi trường axit.

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃ + H₃O⁺

Muối amoni còn dễ bị phân hủy bởi nhiệt → NH₃ và axit tương ứng.

Vậy Dung dịch của các muối amoni luôn có môi trường bazơ.

Câu 5. Chỉ sử dụng dung dịch HNO₃ loãng, có thể nhận biết được những chất rắn riêng biệt nào sau đây: ZnCO₃, Fe₃O₄, CuO, Al₂O₃?

A. ZnCO₃, Fe₃O₄, CuO, Al₂O₃.

B. ZnCO₃, Fe₃O₄, Al₂O₃.

C. Fe₃O₄, CuO, Al₂O₃.

D. ZnCO₃, CuO, Al₂O₃.

Lời giải:

Đáp án A

Dùng HNO₃ có thể nhận biết được cả 4 chất.

Trích mẫu thử và đánh số thứ tự

Chất rắn tan dần, có khí không màu thoát ra chính là ZnCO₃

ZnCO₃+ 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂+ CO₂ ↑ + H₂O

+ Chất rắn tan dần có khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra, dung dịch thu được màu vàng nâu đó chính Fe₃O₄

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ (vàng nâu) + NO + 14H₂O

2NO (không màu) + O₂ → 2NO₂ (nâu đỏ)

+ Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch màu xanh

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ (xanh) + H₂O

+ Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch không màu

Al₂O₃ + 6HNO₃ → 2Al(NO₃)₃(không màu) + 3H₂O

Câu 6. Trong những nhận xét dưới đây về muối amoni, nhận xét nào là đúng?

A. Muối amoni là tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni và anion hiđroxit

B. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước, khi tan điện li hòa toàn thành cation amoni và anion gốc axit.

C. Dung dịch muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm đặc, nóng cho thoát ra chất khí làm quỳ tím hóa đỏ

D. Khi nhiệt phân muối amoni luôn luôn có khí amoniac thoát ra

Lời giải:

Đáp án B

A sai vì muối amoni là tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni và anion gốc axit.

C sai vì khí làm quì hóa xanh.

D sai vì khi nhiệt phân muối amoni chưa chắc ra khi amoniac.

Thí dụ: NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

Câu 7. Axit nitric và axit photphoric cùng phản ứng với nhóm các chất sau:

A. CuCl₂, NaOH, K₂CO₃, NH₃

B. NaOH, K₂O, NH₃, Na₂CO₃

C. KCl, NaOH, K₂SO₄, NH₃

D. CuSO₄, MgO, KOH, NH₃

Lời giải:

Đáp án B

Axit nitric và axit photphoric cùng phản ứng với nhóm các chất: NaOH, K₂O, NH₃, Na₂CO₃.

Câu 8. Muối NH₄Cl tác dụng được với dung dịch chất nào sau đây?

A. NaOH, HNO₃

B. HNO₃, AgNO₃

C. NaOH, AgNO₃

D. NaNO₃, HNO₃

Lời giải:

Đáp án C

Phương trình phản ứng minh họa:

NH₄Cl + NaOH → NH₃ + H₂O + NaCl

NH₄Cl + NaCO₃ → 2NaCl + CO₂ + H₂O + 2NH₃

Xem thêm các phương trình hóa học khác:

NH3 + HNO3 → NH4NO3

NH3 + Cl2 → N2 + NH4Cl

NH3 + O2 → NO + H2O

NH3 + HCl → NH4Cl

NH3 + H2O → NH4OH