CuO + H2 → Cu + H2O | CuO ra Cu

Phản ứng CuO + H₂ → Cu + H₂O

1. Phương trình phản ứng giữa CuO và H₂ 

2. Điều kiện để phản ứng CuO ra Cu 

Ở nhiệt độ khoảng 400^oC

3. Hiện tượng phản ứng CuO tác dụng H₂

Bột CuO màu đen chuyển dần thành lớp đồng kim loại màu đỏ gạch và có những giọt nước tạo thành.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của CuO (Đồng oxit)

- Trong phản ứng trên CuO là chất oxi hoá.

- CuO là oxit bazo dễ bị khử về Cu khi tác dụng với các chất khử mạnh như hidro, CO, ...

4.2. Bản chất của H₂(Hidro)

Trong phản ứng trên H₂ là chất khử.

5. Tính chất hóa học của Hidro

5.1. Tác dụng với phi kim

Có thể tác dụng với một số phi kim: O₂, Cl₂, Br₂

Tác dụng với oxi

Khí H₂ cháy mãnh liệt trong oxi với ngọn lửa xanh mờ. Trên thành lọ xuất hiện những giọt H₂O nhỏ. Chứng tỏ có phản ứng hóa học xảy ra.

Phương trình hóa học:

2H₂ + O₂  2H₂O

Hỗn hợp khí H₂ và O₂ là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất khi trộn 2V_H2 với 1V_O2

5.2. Tác dụng với CuO

Khi cho luồng khí hidro (sau khi đã kiểm tra sự tinh khiết) đi qua bột đồng (II) oxit CuO có màu đen.

Hiện tượng: Ở nhiệt độ thường không thấy có phản ứng hóa học xảy ra.

- Khi đun nóng ống nghiệm đựng bột CuO dưới ngọn lửa đèn cồn, sau đó dẫn khí H₂ đi qua, ta thấy xuất hiện chất rắn màu đỏ gạch và có nước đọng trên thành ống nghiệm.

Giải thích: Ở nhiệt độ càng cao H₂ dễ dàng tác dụng với CuO tạo thành kim loại Cu và nước.

Phương trình hóa học:

H₂ + CuO (màu đen)  Cu + H₂O

Khí hiđro đã chiếm nguyên tố oxi trong hợp chất CuO. Hiđro có tính khử.

H₂ không tác dụng với các oxit: Na₂O, K₂O, BaO, CaO, MgO, Al₂O₃

Ở nhiệt độ thích hợp, khí hidro không những kết hợp được với đơn chất oxi, mà nó có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Khí hidro có tính khử. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.

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

7. Bài tập trắc nghiệm liên quan 

Câu 1. Dãy chất gồm các oxit bazơ là

A. CaO, BaO, CuO, FeO

B. SO₂, ZnO, Na₂O, BaO

C. CO₂, SO₃, K₂O, Fe₂O₃

D. P₂O₅, MgO, NO₂, Al₂O₃

Lời giải:

Đáp án: A

 _{Oxit bazơ là: CaO, BaO, CuO, FeO}

Câu 2. Dãy chất nào sau đây là oxit lưỡng tính?

A. SO₃, ZnO, NO, CO.

B. Al₂O₃, ZnO, PbO, Cr₂O₃.

C. CuO, CaO, BaO, CO.

D. Al₂O₃, ZnO, CO₂, FeO.

Lời giải:

Đáp án: B

Oxit lưỡng tính là những oxit tác dụng với dung dịch bazơ và tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước.

Câu 3. Oxi hóa hoàn toàn m (g) hỗn hợp X gồm Cu và Al có tỉ lệ mol là 1:1 thu được 13,1g hỗn hợp Y gồm các oxit. Giá trị của m là

A. 7,4.     

B. 8,7.

C. 9,1.     

D. 10.

Lời giải:

Đáp án: C

Gọi số mol của Cu và Al là a (mol)

Bảo toàn nguyên tố Cu và Al ta có

n_Cu = n_CuO = amol

n_Al = 2 n_Al2O3 ⇒ n_Al2O3 = a/2 mol

⇒ m_Y = m_CuO + m_Al2O3 = 80a + 102.a/2 = 13.1g

⇒ a = 0,1 mol

⇒ m_X = 0,1.(64 + 27) = 9,1g

Câu 4. Oxi hóa hoàn toàn 6,4g Cu thu được 8g đồng oxit. Khối lượng của oxi cần dùng là:

A. 3,2g     

B. 1,6 g

C. 0,8g     

D. 4,8g

Lời giải:

Đáp án: B

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có

m_Cu + m_O2 = m_CuO ⇒ m_O2 = m_CuO – m_Cu = 8 - 6,4 = 1,6g

Câu 5. Thể tích khi oxi cần dùng để oxi hóa hoàn toàn 3,2 g Cu là

A. 2,24 (l)     

B. 1,12 (l)

C. 0,56 (l)     

D. 3,36 (l)

Lời giải:

Đáp án: C

n_Cu = 0.05 mol

Theo phương trình hóa học:

Cu     +     1/2O₂     →     CuO

0,05     →     0,025 mol

⇒ n_O2 = 0,025. 22,4 = 0,56 (l).

Câu 6. Cho H₂ dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al₂O₃ và Fe_xO_y nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được 1,44g H₂O và a gam chất rắn. Giá trị của a là:

A. 6,70g.     

B. 6,86g.

C. 6,78g.     

D. 6,80g.

Lời giải:

Đáp án: B

n_H2O = 0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố O ⇒ n_O = 0,08 mol

⇒ m_{chất rắn} = m_{hỗn hợp oxit} – m_O = 8,14 – 16. 0,08 = 6,86g

Xem thêm các phương trình hóa học khác:

NH3 + CuO → Cu + N2 + H2O | NH3 ra N2

Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2 l Cu(NO3)2 ra CuO | Nhiệt phân Cu(NO3)2

CuO ra Cu(NO3)2 | CuO + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

H2 + S → H2S | H2 ra H2S

Cu + H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2 + H2O