Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu | Zn ra ZnSO4 | CuSO4 ra Cu

Phản ứng Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

1. Phương trình phản ứng Zn tác dụng với CuSO₄

2. Điều kiện phản ứng Zn tác dụng với CuSO₄

Nhiệt độ thường

3. Cách tiến hành phản ứng Zn tác dụng CuSO₄

Nhúng đinh sắt vào ống nghiệm đựng sẵn dung dịch CuSO₄

4. Ngâm dây kẽm trong dung dịch CuSO₄ hiện tượng quan sát được

Dây kẽm bị hòa tan dần, màu xanh của dung dịch đồng sunfat (CuSO₄) nhạt dần. Sau một thời gian lấy dây kẽm ra thì thấy 1 lớp kim loại màu đỏ gạch bám ngoài (đó chính là đồng).

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của Zn (Kẽm)

- Trong phản ứng trên Zn là chất khử.

- Zn đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng.

5.2. Bản chất của CuSO₄ (Đồng sunfat)

Trong phản ứng trên CuSO₄ là chất oxi hoá.

6. Tính chất hoá học của Zn

Kẽm là kim loại hoạt động có tính khử mạnh Zn → Zn²⁺ + 2e

6.1. Tác dụng với phi kim

Zn tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim.

2Zn + O₂ → 2ZnO

Zn + Cl₂ → ZnCl₂

6.2. Tác dụng với axit

- Với các dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

- Với dung dịch HNO₃, H₂SO₄ đặc:

Zn + 4HNO₃ đ → Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

6.3. Tác dụng với H₂O

Phản ứng này hầu như không xảy ra vì trên bề mặt của kẽm có màng oxit bảo vệ.

6.4. Tác dụng với bazơ

Kẽm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)₂....

Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)4] + H₂

6.5. Điều chế

Kẽm là nguyên tố được sử dụng phổ biến thứ 4, sau sắt, đồng, nhôm. Khoảng 70% lượng kẽm hiện nay đến từ việc khai thác quặng kẽm, phần còn lại sẽ từ hoạt động tái chế. 95% kẽm khai thác từ quặng sulfit. Trên thế giới các mỏ quặng kẽm tập trung nhiều tại Trung Quốc, Peru và Australia.

Quặng kẽm sẽ được nghiền nhỏ và trải qua nhiều công đoạn xử lý, tinh chế để thu được kim loại kẽm tinh khiết:

Chuyển kẽm sulfit thành kẽm oxit: 2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2.
Khử kẽm oxit với cacbon hoặc CO ở 950 °C tạo kim loại kẽm ở dạng hơi. Hơi kẽm được thu hồi trong bình ngưng tụ:
2 ZnO + C → 2 Zn + CO2

2 ZnO + 2 CO → 2 Zn + 2 CO2.

Ngoài ra có thể khử ZnO bằng phương pháp sử dụng dung dịch H2SO4 sau đó điện phân thu kẽm kim loại:

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

2 ZnSO4 + 2 H2O → 2 Zn + 2 H2SO4 + O2

7. Mở rộng kiến thức về CuSO₄

7.1. Tính chất vật lí và nhận biết

Tính chất vật lí:

- Đồng (II) sulfat CuSO₄ là chất bột màu trắng, hút mạnh hơi ẩm của không khí để tạo thành hiđrat CuSO₄.5H₂O màu lam. Lợi dụng tính chất này, người ta dùng CuSO₄ khan để phát hiện nước ở lẫn trong hợp chất hữu cơ.

- Tan tốt trong nước.

Nhận biết: Khi có mặt nước, CuSO₄ tan dần, chuyển từ chất bột màu trắng sang dung dịch có màu xanh.

7.2. Tính chất hóa học

Có tính chất hóa học của muối.

a. Tác dụng với dung dịch bazo:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

CuSO₄ + Ba(OH)₂ → Cu(OH)₂ + BaSO₄

b. Tác dụng với muối:

BaCl₂ + CuSO₄ → CuCl₂ + BaSO₄

7.3. Điều chế

- Cho đồng (II) oxit tác dụng với H₂SO₄

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂

- Cho đồng phản ứng với H₄SO₄ đặc nóng

Cu + 2H₂SO₄ CuSO₄ + SO₂ +2H₂O

7.4. Ứng dụng

Hidrat CuSO₄.5H₂O là hóa chất thông dụng nhất của đồng. Nó được dùng vào việc tinh chế đồng kim loại bằng phương pháp điện phân, dùng làm thuốc trừ sâu trong công nghiệp và dùng để điều chế nhiều hợp chất của đồng.

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Cặp chất không xảy ra phản ứng là

A. Fe + CuSO₄.

B. Cu + AgNO₃.

C. Al + Fe(NO₃)₂.

D. Ag + Cu(NO₃)₂.

Lời giải:

Câu 2. Ngâm đinh sắt trong dung dịch CuSO₄ hiện tượng quan sát được là:

A. Đồng bám vào đinh sắt, đinh sắt nguyên vẹn

B. Không có hiện tượng gì xảy ra

C. Đinh sắt bị hòa tan phần, màu xanh lam của dung dịch nhạt dần, kim loại đồng màu đỏ sinh ra bám vào đinh sắt

D. Đinh sắt tan dần, màu xanh lam nhạt của dung dịch nhạt dần, không có chất mới sinh ra.

Lời giải:

Câu 3. Cho a gam Fe tác dụng hết với dung dịch CuSO₄ dư, thu được 28,8 gam Cu. Giá trị của a là

A. 50,4.

B. 12,6.

C. 16,8.

D. 25,2.

Lời giải:

Câu 4. Để loại bỏ kim loại Cu ra khỏi hỗn hợp bột gồm Ag và Cu, người ta ngâm hỗn hợp kim loại trên vào lượng dư dung dịch

A. AgNO₃.

B. HNO₃.

C. Cu(NO₃)₂.

D. Fe(NO₃)₂.

Lời giải:

Câu 5. Nhúng thanh kim loại kẽm vào một dung dịch chứa hỗn hợp 3,2 gam CuSO₄ và 6,4 gam CdSO₄. Hỏi sau khi Cu và Cd bị đẩy hoàn toàn khỏi dung dịch thì khối lượng thanh kẽm tăng hay giảm bao nhiêu?

A. 1,39

B. 2,78

C. 4,17

D. 5,56

Lời giải:

Câu 6. Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10 gam trong 250 gam dung dịch AgNO₃ 4%. Khi lấy vật ra thì lượng AgNO₃ trong dung dịch giảm 17%. Vậy khối lượng của vật sau phản ứng là:

A. 10,5 gam

B. 10,76 gam

C. 11,2 gam

D. 12,8 gam

Lời giải: