Oxit dễ bị H2 khử ở nhiệt độ cao tạo thành kim loại là?

Câu hỏi : Oxit dễ bị H₂ khử ở nhiệt độ cao tạo thành kim loại là

A. CaO

B. K₂O

C. Na₂O

D. CuO

Lời giải: 

 Đáp án đúng: D. CuO

Giải thích:

Dùng H₂, CO, C hoặc Al để khử các ion kim loại có trong các hợp chất ở nhiệt độ cao là phương pháp nhiệt luyện.

Phương pháp nhiệt luyện được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để điều chế những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,...

Na, Ca, K là nhưng kim loại mạnh nên không được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện.

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về đồng và các hợp chất của đồng nhé.

A. TÌM HIỂU VỀ ĐỒNG

I. Vị trí trong bảng tuần hoàn - Cấu tạo nguyên tử

- Cấu hình e nguyên tử: 29Cu: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ ⇔⌊Ar⌋ 3d¹⁰4s¹

 - Vị trí: ô 29, chu kỳ 4, nhóm IB.

- Cấu hình e của các ion:

Cu⁺ : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰

Cu²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹

II. Tính chất vật lý

Đồng là kim loại màu đỏ, có khối lượng riêng lớn (D = 8,98 g/cm³), nóng chảy ở 1083^oC. Đồng tinh khiết tương đối mềm, dễ kéo dài và dát mỏng. Đồng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, chỉ kém bạc và hơn hẳn các kim loại khác.

III. Tính chất hóa học của đồng

Đồng có tính khử yếu:

Cu → Cu²⁺ + 2e

1. Tác dụng với phi kim

- Ở nhiệt độ thường, đồng có thể tác dụng với clo, brom nhưng tác dụng rất yếu với oxi tạo thành màng oxit.

- Khi đun nóng, đồng tác dụng được với một số phi kim như oxi, lưu huỳnh nhưng không tác dụng được với hiđro, nitơ và cacbon.

• Với oxi tạo màng CuO bảo vệ:

2Cu + O₂ → 2CuO   ở 800 – 1000 độ C:

CuO + Cu → Cu₂O

• Với clo:

Cu + Cl₂ → CuCl₂

• Với lưu huỳnh:

Cu + S → CuS

2. Tác dụng với axit

Trong dãy điện hóa của kim loại, Cu đứng sau H và trước Ag. Đồng không khử được nước và ion H+ trong các dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng. Với các dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng và HNO₃, đồng khử 

a. Với các axit không có tính oxi hoá mạnh (HCl, H₂SO₄ loãng)

• Cu không phản ứng với các axit không có tính oxi hoá mạnh.
• Khi có O₂, phản ứng lại xảy ra:

2Cu + 4H⁺ + O₂ → 2Cu²⁺ + 2H₂O

b. Với các axit có tính oxi hoá mạnh (HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng)

Cu + 2H₂SO₄(đ) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3. Tác dụng với dung dịch muối

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Cu + 2Fe³⁺  → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

• Chú ý với muối nitrat trong môi trường axit:

3Cu + 8H⁺+ 2NO^3- → 3Cu²⁺+ 2NO + 4H₂O

B- HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG -ĐỒNG (II) OXIT

I. Định nghĩa

- Định nghĩa: Đồng (II) oxit là một oxit bazơ của đồng, khá phổ biến, tạo bởi Cu (II) với nguyên tố oxi.

- Công thức phân tử: CuO.

- Công thức cấu tạo: Cu=O.

- Phân tử khối: 80 g/mol

II. Tính chất vật lí:

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

III. 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 →_t^o H₂O + Cu

CO + CuO →_t^o CO₂ + Cu

IIV. 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.

V. Điều chế:

- Đốt cháy kim loại đồng trong oxi:

Cu + O₂ →_t^o CuO

 VI. Nhận biết:

- Thuốc thử: Dung dịch HCl

- Hiện tượng: thấy chất rắn Cu(OH)₂ tan dần, cho dung dịch màu xanh lam.

- Phương trình hóa học: Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

- Phương trình ion rút gọn: Cu(OH)₂ + 2H⁺ → Cu²⁺ + 2H₂O

- 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  →_t⁰ H₂O + Cu