Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 38: Luyện tập tính chất của crom, đồng và hợp chất của chúng

Để phân biệt dung dịch H₂SO₄ đặc, nguội và dung dịch HNO₃ đặc, nguội có thể dùng kim loại nào sau đây ?

A. Cr.                      B. Al.                 

C. Fe.                      D. Cu.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của dung dịch H₂SO₄ đặc, nguội và dung dịch HNO₃ đặc, nguội để lựa chọn thuốc thử phù hợp.

Hướng dẫn giải

Chọn Cu làm thuốc thử

+ Không có hiện tượng: H₂SO₄ đặc, nguội

+ Có khí màu nâu đỏ thoát ra: HNO₃ đặc, nguội

→ Chọn D.

Có hai dung dịch axit là Al(NO₃)₃ và HNO₃ đặc, nguội. Kim loại nào sau đây có thể dùng để nhận biết hai dung dịch axit trên ?

A. Fe                        B. Al                  

C. Cr                        D. Cu

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của dung dịch axit là Al(NO₃)₃ và HNO₃ đặc, nguội để lựa chọn thuốc thử phù hợp.

Hướng dẫn giải

Chọn Cu làm thuốc thử

+ Không có hiện tượng: Al(NO₃)₃

+ Có khí màu nâu thoát ra: HNO₃ đặc, nguội

→ Chọn D.

Cho kim loại X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng rồi lấy khí thu được để khử oxit kim loại Y. X và Y có thể là

 A. đồng và sắt.             B. sắt và đồng.

C. đồng và bạc.             D. bạc và đồng. 

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ Cu và Ag không phản ứng với H₂SO₄ loãng.

Hướng dẫn giải

Cu và Ag không phản ứng với H₂SO₄ loãng → Loại A, C, D

→ Chọn B.

Cho 9,14 g hợp kim Cu, Mg và Al  tác dụng với dung dịch HCl dư thu được khí X và 2,54 g chất rắn Y. Trong hợp kim, khối lượng Al gấp 4,5 lần khối lượng Mg. Thể tích khí X (đktc) là

 A. 7,84 lít.         B. 5,6 lít                  

C. 5,8 lít            D. 6,2 lít.

Phương pháp giải

- Bước 1: Gọi số mol Cu, Mg và Al lần lượt là x, y và z mol

- Bước 2: Lập phương trình khối lượng hợp kim

Lập phương trình quan hệ khối lượng Al và Mg

Lập phương trình khối lượng chất rắn sau phản ứng

- Bước 3: Giải hệ phương trình suy ra số mol Mg, Cu, Al, từ đó tính số mol H₂ và tính thể tích khí H₂

Hướng dẫn giải

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Gọi số mol của Cu, Mg và Al lần lượt là x, y và z mol

→ 64x + 24y + 27z = 9,14 (1)

Trong hợp kim, khối lượng Al gấp 4,5 lần khối lượng Mg

→ 27z = 4,5.24y (2)

Cho hợp kim tác dụng với HCl, có Cu không phản ứng

→ m_Cu = 64x = 2,54 (3)

Từ (1), (2) và (3) → x = 0,04; y = 0,05; z = 0,2

Theo phương trình, n_H2 = n_Mg + 3/2n_Al = 0,05+32.0,2 = 0,35mol

→V_H2 = 0,35.22,4 = 7,84 lít

 → Chọn A.

Cho 19,2 g Cu vào dung dịch loãng chứa 0,4 mol HNO₃, phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thể tích khí NO (đktc) thu được là

A. 1,12 lít          B. 2,24 lít.              

C. 4,48 lít.           D. 3,36 lít.

Phương pháp giải

- So sánh số mol Cu và HNO₃ suy ra chất dư và chất hết

- Tính số mol NO theo chất hết, từ đó tính được thể tích khí

Hướng dẫn giải

n_Cu = 0,3 mol; n_HNO3 = 0,4 mol

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

0,15       0,4                                 0,1

⟹ Cu dư

→ Chọn B

Điện phân 200 ml dung dịch CuCl₂ sau một thời gian người ta thu được 1,12 lít khí (đktc) ở anot. Ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch còn lại sau khi điện phân, phản ứng xong thấy khối lượng đinh sắt tăng 1,2 gam. Nồng độ mol ban đầu của dung dịch CuCl₂ là

A. 0,25M                              B. 1,5M                 C. 1,0M                 D. 0,75M

Phương pháp giải

• Bước 1: Từ số mol khí Cl₂ tính được số mol CuCl₂ tham gia phản ứng điện phân
• Bước 2: Áp dụng tăng giảm khối lượng tính được số mol CuCl₂ tham gia phản ứng với đinh sắt
• Bước 3: Từ đó tính được số mol và nồng độ dung dịch CuCl₂ ban đầu

Hướng dẫn giải

Ta có n_Cl2 = 1,12/22,4=0,05 (mol)

Phương trình hóa học của phản ứng là

\(CuC{l_2}\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}Cu + C{l_2}\)

0,05                          0,05  (mol)

→n_CuCl2 = 0,05mol

Vì sau phản ứng đem ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch thấy khối lượng đinh sắt tăng lên → Cu²⁺ dư

CuCl₂ + Fe → Cu + FeCl₂

\(\Delta m = {m_{Cu}} - {m_{Fe}} = 8{n_{CuC{l_2}}} = 1,2gam \to {n_{CuC{l_2}}} = 0,15mol\)

Vậy tổng số mol CuCl₂ ban đầu là : 0,05 + 0,15 = 0,2 (mol)

→C_M CuCl2 = 0,2/0,2 = 1 (M)

Viết PTHH hoàn thành chuỗi biến hoá sau:

Đồng \(\xrightarrow{{(1)}}\) đồng (II) oxit \(\xrightarrow{{(2)}}\) đồng (II) clorua \(\xrightarrow{{(3)}}\) đồng (I) clorua \(\xrightarrow{{(4)}}\) đồng (II) clorua \(\xrightarrow{{(5)}}\) đồng (II) hidroxit \(\xrightarrow{{(6)}}\) đồng (II) nitrat \(\xrightarrow{{(7)}}\) khí nito (IV) oxit

Phương pháp giải

• Bước 1: Từ số mol khí Cl₂ tính được số mol CuCl₂ tham gia phản ứng điện phân
• Bước 2: Áp dụng tăng giảm khối lượng tính được số mol CuCl₂ tham gia phản ứng với đinh sắt
• Bước 3: Từ đó tính được số mol và nồng độ dung dịch CuCl₂ ban đầu

Hướng dẫn giải

(1) Cu + O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2CuO

(2) CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

(3) CuCl₂ + Cu → 2CuCl

(4) 2CuCl + Cl₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2CuCl₂

(5) CuCl₂ + NaOH → Cu(OH)₂ ↓+ 2NaCl

(6) Cu(OH)₂ + 2HNO₃→Cu(NO₃)₂ + 2H₂O

(7) Cu(NO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CuO + 2NO₂↑+12O₂↑

Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO₃ 0,8M và H₂S0₄ 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Tính V.

Phương pháp giải

- Viết phương trình ion thu gọn, so sánh ion dư, ion hết trong phương trình

- Tính số mol NO theo ion hết, tính thể tích khí NO

Hướng dẫn giải

Số mol các chất và ion như sau : Cu : 0,05 mol, H⁺ : 0,12 mol, NO₃ ^-: 0,08 mol.

Sử dụng phương trình ion thu gọn, ta có :

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- + 3e → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

H⁺ phản ứng hết ⟹ n_NO = 0,03 (mol).

⟹ V_NO = 0,672 (lít)

Tính thể tích của dung dịch K₂Cr₂0₇ 0,05M vừa đủ phản ứng với dung dịch chứa 0,06 mol FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ dư.

Phương pháp giải

- Viết phương trình hóa học, tính số mol K₂Cr₂O₇ theo FeSO₄ 

- Từ đó tìm được thể tích của dung dịch K₂Cr₂O₇

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình phản ứng :

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 7H₂O

0,01 ←     0,06 (mol)

⟹ V_K2Cr2O7 = 0,2 lít = 200 (ml)

So sánh tính chất vật lí, hoá học giữa các hợp chất của crom (III) với các hợp chất của nhôm.

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về hợp chất crom và nhôm để so sánh tính chất vật lí, hoá học giữa các hợp chất của crom (III) với các hợp chất của nhôm.

Hướng dẫn giải

- Tính chất lí học:

+ Hợp chất của Cr (III):

• Cr₂O₃: chất rắn, màu lục thẫm, không tan
• Cr(OH)₃ : kết tủa màu lục xám
• Muối Cr(III) hay gặp trong trong phèn crom- kali
• CrCl₃: màu tím; Cr₂(SO₄)₃: màu hồng

+ Hợp chất của nhôm:

• Al₂O₃: Chất rắn màu trắng, cứng , không tan trong nước
• Al(OH)₃: Kết tủa keo trắng
• Muối nhôm hay gặp trong phèn nhôm

- Tính chất hóa học:

Các hợp chất của Cr(III) có tính chất lưỡng tính giống như hợp chất của nhôm.

Viết phương trình hoá học của các phản ứng trong sơ đồ chuyển hoá sau :

Cr→Cr₂O₃ →Cr₂(SO₄)₃ → Cr(OH)₃ → NaCrO₂

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của crom và hợp chất của crom để hoàn thành phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

4Cr + 3O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Cr₂O₃

Cr₂O₃ + 3H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Cr₂(SO₄)₃ + NaOH → Cr(OH)₃ + Na₂SO₄

Cr(OH)₃ + NaOH → NaCrO₂ + 2H₂O

Amoni đicromat khi được nung nóng tạo ra crom(III) oxit, nitơ và nước. Viết phương trình hoá học của phản ứng và cho biết nó thuộc loại phản ứng gì?

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về crom và nhôm để viết phương trình hoá học của phản ứng amoni đicromat khi được nung nóng tạo ra crom(III) oxit, nitơ và nước.

Hướng dẫn giải

Dựa vào lí thuyết về crom và hợp chất.

(NH4)₂Cr₂O₇ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

Phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hoá - khử nội phân tử.

Cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe₂O₃, Cr₂O₃ và Al₂O₃ tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm phải dùng 10,8 gam Al. Xác định thành phần % theo khối lượng của Cr₂O₃ trong hỗn hợp X. Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

Phương pháp giải

• Bước 1: Chất rắn sau phản ứng với NaOH là Fe₂O₃, tính số mol Fe₂O₃
• Bước 2: Từ số mol Al và Fe₂O₃ suy ra số mol Cr₂O₃
• Bước 3: Tính được khối lượng Cr₂O₃ và phần trăm khối lượng của nó.

Hướng dẫn giải

Chất rắn dư sau phản ứng với kiềm là Fe₂O₃ ⟹ n_Fe2O3 = 0,1 mol

Trong phản ứng nhiệt nhôm, chỉ có Fe₂O₃ và Cr₂O₃ bị khử. Số mol Al phản ứng là 0,4 mol.

⟹ Số mol Cr₂O₃ là : (n_Al − 2n_Fe2O3pu)/2 = (0,4−0,2)/2 = 0,1mol

→%m_Cr2O3 = (152.0,1)/41,4.100 = 36,71%