Cu + H2SO4 | Phương trình Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

Phản ứng giữa đồng (Cu) và axit sunfuric đặc nóng (H2SO4) là một quá trình hóa học hấp dẫn. Khi hai chất này tương tác, xảy ra một phản ứng mạnh mẽ, giải phóng khí sulfur dioxide (SO2) và tạo ra muối đồng sunfat (CuSO4). Quá trình này không chỉ là một ví dụ về hóa học reaksi, mà còn có ứng dụng trong các lĩnh vực như sản xuất công nghiệp và nghiên cứu. Cùng khám phá sâu hơn về Cu + H2SO4 và ứng dụng của hợp chất này trong các ngành công nghiệp nhé.

Lý thuyết về Cu + H2SO4 đặc nóng

Phương trình phản ứng Cu + H2SO4 đặc

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với dung dịch H2SO4

Phản ứng Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 có nhiệt độ

Bạn đang xem: Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

Cách tiến hành phản ứng cho Cu tác dụng với dung dịch H2SO4

Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch H2SO4 đặc, sau đó đun nóng nhẹ ống nghiệm

Hiện tượng xảy ra khi cho Cu + H2SO4

Lá đồng màu đỏ Đồng (Cu) tan dần trong dung dịch axit H2SO4 đặc dung dịch chuyển thành màu xanh và thấy hiện tượng sủi bọt khí mùi hắc do lưu huỳnh đioxit (SO2) sinh ra

Nội dung mở rộng về CuSO4

Đồng Sunfat là gì?

Đồng Sunfat có tên hóa học là CuSO4 và tồn tại ở nhiều dạng ngậm nước khác nhau. Những dạng tồn tại của chúng bao gồm:

• CuSO4 (muối khan, khoáng vật Chalcocyanite).
• CuSO4.3H2O (dạng Trihydrat, khoáng vật Bonattite).
• CuSO4.5H2O (dạng Pentahydrat phổ biến nhất, khoáng vật Chalcanthite).
• CuSO4.7H2O (dạng Heptahydrat, khoáng vật Boothite).

Ở trạng thái tự nhiên, đồng Sunfat tồn tại ở dạng chất bột màu trắng, hút hơi ẩm từ không khí để tạo thành Hydrate CuSO4.5H2O. Vì thế mà nó còn được gọi với tên “hạt đá xanh dương”.

Đồng Sunfat có tác dụng gì trong cuộc sống hiện nay?

Được nghiên cứu và ứng dụng từ năm 1950, đồng Sunfat đã được áp dụng vào thực tiễn cuộc sống và phát huy nhiều tác dụng trong đời sống.

Đồng Sunfat diệt tảo

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của loại hóa chất này là xử lý nước bể bơi, đặc biệt là sử dụng trong việc diệt tảo và rong rêu trong hồ bơi.

CuSO4 tác động với nước giải phóng các ion Cu2+, các ion này được ví như các chất độc đối với rêu, tảo. Chúng gây ức chế quá trình quang hợp của các loại rêu, tảo, không cho chúng sinh sôi và dần dần bị tiêu diệt. Điều này đảm bảo hồ bơi luôn sạch sẽ. Hiện nay, hầu hết các hồ bơi đều sử dụng đồng Sunfat để ức chế và ngăn ngừa sự phát triển của rêu, tảo.

Cách sử dụng đồng Sunfat diệt rêu, tảo được thực hiện theo 2 bước như sau:

• Bước 1: Hòa tan đồng Sunfat vào thùng hóa chất rồi rải đều lên bề mặt hồ bơi. Đồng thời khởi động hệ thống lọc và chế độ đảo nước từ 1 – 3 tiếng theo tỷ lệ 1g/m3. Lưu ý, lượng dung dịch đồng Sunfat trong bể bơi sẽ phụ thuộc vào mật độ tảo bám trên mặt bể bơi.
• Bước 2: Sau khi đã phủ đồng Sunfat lên khắp bề mặt bể thì tắt hệ thống lọc. Tiếp theo dùng PAC 31% để 6 – 12 tiếng (để qua đêm càng tốt). Sau đó dùng ống hút để làm sạch đáy hồ, tống các cặn bã, chất bẩn, xác rêu ra ngoài.

Đồng Sunfat xử lý nước trong ao, hồ nuôi tôm

Đồng Sunfat có tác dụng gì trong xử lý nước ao, hồ đang nuôi tôm? Chúng được ứng dụng rất nhiều trong việc xử lý đóng rong do ký sinh và diệt rong nhớt ở đáy ao. Tuy nhiên, cách pha liều lượng đồng Sunfat ở hồ đang nuôi tôm và hồ chưa nuôi tôm có sự khác nhau. Bạn cần quan tâm kỹ vấn đề này để thực hiện cho đúng.

• Đối với ao, hồ đang nuôi tôm: Để xử lý nước, đầu tiên cần tiến hành hòa tan hóa chất ở dạng bột với nước rồi rải đều lên bề mặt ao, hồ với liều lượng 1g/m3. Mỗi ngày rải một lần và rải liên tục trong 2 – 3 ngày để diệt hết các loại nấm, rong rêu, vi khuẩn có trong ao, hồ.
• Đối với ao, hồ chưa nuôi tôm: Sử dụng liều lượng 0,23g/m3 nước ao, hồ và tiến hành rải đều trên bề mặt nước. Rải liên trục trong khoảng 3 ngày, mỗi ngày rải một lần.

Đồng Sunfat xử lý nước trong bể nuôi cá

Một ứng dụng khác của đồng Sunfat là điều trị các bệnh trắng mang, đỏ mang, lở loét do các loại ký sinh trùng gây ra cho cá. Ngoài ra, loại hóa chất này còn có tác dụng trị rận cá, bệnh bông gòn, bệnh thối đuôi, vây của cá.

Chỉ cần lấy khoảng 0,3g/m3 nước, hòa tan và treo ở đầu bè, mỗi ngày một lần và dùng liên tục trong 3 ngày để thấy được hiệu quả.

Đồng Sunfat có hại không?

PGS.TS Trần Hồng Côn, khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) cho biết: “Đồng Sunfat được ứng dụng để ngăn chặn tảo phát triển. Tuy nhiên, chúng độc hại đối với tất cả các loại thủy – sinh vật và gây tác hại cho môi trường nước nếu sử dụng quá liều lượng.”

Chính vì vậy, đồng Sunfat chỉ thực sự có hại cho môi trường và sức khỏe con người khi chúng ta sử dụng liều lượng quá mức cho phép. Liều lượng CuSO4.5H2O được khuyến cáo phụ thuộc vào từng loại tảo và các yếu tố khác từ môi trường, dao động trung bình từ 0,25g/m3 – 2g/m3.

Lưu ý quan trọng khi sử dụng đồng Sunfat

Để đảm bảo công dụng cũng như an toàn cho sức khỏe con người và môi trường nước, bạn cần lưu ý những vấn đề sau:

• Đeo bao tay và khẩu trang cẩn thận khi sử dụng hóa chất.
• Kiểm tra kỹ độ pH để xác định nồng độ kiềm trong nước, từ đó tính toán lượng hóa chất sử dụng phù hợp.
• Không rải đồng Sunfat vào những ngày mưa to để tránh hóa chất bị tràn ra ngoài.
• Không tháo nước ao hoặc lọc tuần hoàn trong khoảng 72 giờ tính từ khi rải hóa chất lên bề mặt nước.
• Đảm bảo nhiệt độ nước phải dưới 60oC để không làm giảm tác dụng của hóa chất.

Nếu ao, hồ nuôi tôm tồn tại các hợp chất có thể xảy ra phản ứng hóa học với CuSO4, cần lấy mẫu nước và tiến hành thí nghiệm trước khi thực hiện diện rộng để đảm bảo đủ lượng hóa chất cần thiết.

Bài tập vận dụng minh họa Cu + H2SO4

Câu 1. Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO3 đặc, sau đó đun nóng nhẹ ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch HNO3 đặc là

1. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra
2. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra
3. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu thoát ra
4. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí màu nâu đỏ thoát ra

Đáp án D

3Cu + 8H+ + 2NO3– → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

=> Cu tan ra tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.

Câu 2. Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sulfuric loãng đun nóng là vì

1. Phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng và dung dịch có màu xanh lam.
2. Phản ứng tạo ra dung dịch có màu xanh và khí không mùi làm xanh giấy quỳ ẩm.
3. Phản ứng tạo ra kết tủa màu xanh.
4. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Đáp án D

Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sunfuric loãng đun nóng là vì phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu sốc thoát ra.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

Câu 3. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H2SO4 đặc là

1. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra
2. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra
3. Dung dịch không chuyển màu và có khí không màu thoát ra
4. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Đáp án D 

Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H2SO4 đặc là

Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

Câu 4. Hòa tan hoàn tàn 6,4 gam Cu và trong dung dịch H2SO4 đặc thu được V lít sản phẩm khử duy nhất khí SO2 ở điều kiện tiêu chuẩn

1. 2,24 lít
2. 3,36 lít
3. 4,48 lít
4. 8,96 lít

Đáp án A

nCu = 0,1 mol

Phương trình hóa học

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

0,1  → 0,1 mol

nSO2 = 0,1 mol => VSO2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít

Câu 5. Đồng thau là hợp kim

1. Cu – Zn
2. Cu – Ni
3. Cu – Sn
4. Cu – Au

Đáp án C

Câu 6. Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M.

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là

1. 1,792
2. 0,746
3. 0,672
4. 0,448

Đáp án C

Ta có nCu = 0,05 mol, nHNO3 = 0,08 mol, nH2SO4 = 0,02 mol,

nH+ = 0,12 mol ,, nNO3– = 0,08 mol

3Cu + 8H+ + 2NO3– → Cu2+ + 2NO + 4H2O

0,05 0,12 0,08 → 0,03

Ta có: 0,12/8 < 0,05/3 < 0,08/2 => H + phản ứng hết => nNO = 2/8.nH+ = 0,03 mol

=> V = 0,672 lít

Câu 7. Dãy kim loại nào dưới đây không tác dụng với dung dịch H2SO4  đặc nguội?

1. Al, Mg, Cu
2. Fe, Cr, Al
3. Fe, Cu, Mg
4. Zn, Fe, Cu

Đáp án B: Al, Cr, Fe thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội nên không xảy ra phản ứng.

Câu 8. Cho phương trình phản ứng hóa học sau:

Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Tổng hệ số cân bằng tối giản của phương trình trên là:

1. 17
2. 18
3. 19
4. 20

Đáp án B

Phương trình hóa học

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Tổng hệ số cân bằng tối giản của phương trình = 2 + 6 + 1 + 3 + 6 = 18

Câu 9. Thứ tự một số cặp oxi hóa khử trong dãy điện hóa như sau: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+.

Cặp chất không phản ứng với nhau là

1. dung dịch FeCl3 và Cu.
2. Fe và dung dịch CuCl2.
3. Cu và dung dịch FeCl3.
4. dung dịch FeCl2 và dung dịch CuCl2.

Đáp án D Áp dụng quy tắc anpha, trong dãy điện hóa, hai chất không phản ứng với nhau là Fe2+ và Cu2+ 

Câu 10. Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?

1. Cu + 2H2SO4 (đặc) → CuSO4 + SO2 + 2H2O
2. Fe + S FeS
3. 2Ag + O3 → Ag2O + O2
4. 2Fe + 3H2SO4 (loãng) → Fe2(SO4)3 + 3H2

Đáp án D

Câu 11. Tính chất hóa học đặc trưng của axit H2SO4 đặc nóng là gì?

1. Tác dụng với kim loại
2. Tính háo nước
3. Tính oxi hóa mạnh
4. Tác dụng với O2

Đáp án B: Tính chất hóa học đặc trưng của axit H2SO4 đặc nóng là tính háo nước

Câu 12. Cho các mô tả sau:

(1). Hoà tan Cu bằng dung dịch HCl đặc nóng giải phóng khí H2

(2). Ðồng dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, chỉ thua Ag

(3). Ðồng kim loại có thể tan trong dung dịch FeCl3

(4). Có thể hoà tan Cu trong dung dịch HCl khi có mặt O2

(5). Ðồng thuộc nhóm kim loại nhẹ (d = 8,98 g/cm3)

(6). Không tồn tại Cu2O; Cu2S

Số mô tả đúng là:

1. 1.
2. 2.
3. 3 .
4. 4.

Đáp án C

1. Sai vì Cu không tác dụng với HCl đặc, nóng.
2. Đúng
3. Đúng, 
4. Đúng, 
5. Sai, đồng thuộc nhóm kim loại nặng
6. Sai, có tồn tại 2 chất trên.

Câu 13. Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X.

Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH bằng

2. 2.
3. 3.
4. 4.
5. 1 .

Đáp án C

Gọi a là nCu(NO3)2 nhiệt phân

Ta có:

nCu(NO3)2 ban đầu = 0,035 mol. Gọi nCu(NO3)2 phản ứng = a mol

Phương trình hóa học

2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2

a → a → 2a → 0,5a

Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng khí bay đi => mNO2 + mO2 = 2a.46 + 0,5a.32 = 6,58 – 4,96

=> a = 0,015 mol

Hấp thụ X vào nước ta có:

Phương trình hóa học

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

0,03 → 0,0075 → 0,03

[H+] = 0.03/0.3 = 0.1 M

pH = 1

=> Đáp án C

Câu 14. Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và AgNO3 0,2M.

Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt). Khối lượng sắt đã phản ứng là

1. 2,16 gam.
2. 0,84 gam.
3. 1,72 gam.
4. 1,40 gam.

Đáp án D

Fe (0,01) + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (0,02 mol) (1)

mtăng (1) = 0,02.108 – 0,01.56 = 1,6 gam

Theo bài ra mKL tăng = 101,72 – 100 = 1,72 gam.

Tiếp tục có phản ứng:

Fe (a) + Cu2+ → Fe2+ (a mol) + Cu

mtăng (2) = 64a – 56a = 1,72 – 1,6 → a = 0,015 mol

→ mFe = (0,01 + 0,015).56 = 1,4 gam.

Câu 15. Cho các mệnh đề sau

(1) Cu2O vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.

(2) CuO vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.

(3) Cu(OH)2 tan dễ dàng trong dung dịch NH3.

(4) CuSO4 khan có thể dùng để phát hiện nước lẫn trong dầu hoả hoặc xăng.

(5) CuSO4 có thể dùng làm khô khí NH3.

Số mô tả sai là

1. 1.
2. 2.
3. 3.
4. 4.

Đáp án B

(1) đúng, do trong Cu2O thì Cu có số oxi hóa +1 trung gian giữa 0 và +2

(2) sai, CuO chỉ có tính oxi hóa.

(3) đúng

(4) đúng,

(5) sai, CuSO4 cho vào khí NH3 ẩm sẽ có phản ứng xảy ra.

Câu 16. Cho Cu và dung dịch H2SO4 loãng tác dụng với chất X (một loại phân bón hóa học), thấy thoát ra khí không màu, hóa nâu trong không khí.

Mặt khác, khi X tác dụng với dung dịch NaOH thì có mùi khai thoát ra. Chất X là

1. amophot.
2. ure
3. natri nitrat
4. amoni nitrat

Đáp án D

Cu và H2SO4 tác dụng với chất X có khí không màu, hóa nâu trong không khí là NO => Trong X có nhóm NO3–

Khi X tác dụng với dd NaOH → khí mùi khai → khí đó là NH3

Vậy công thức của X là NH4NO3: amoni nitrat

Phương trình hóa học

Cu + 4H2SO4 + 8NH4NO3 → 4(NH4)2SO4 + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑

NaOH + NH4NO3 → NaNO3 + NH3↑(mùi khai) + H2O

Câu 17. Cho khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al2O3 và ZnO (nung nóng).

Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn gồm :

1. Cu, Al, Zn.
2. Cu, Al, ZnO.
3. Cu, Al2O3, Zn.
4. Cu, Al2O3, ZnO.

Đáp án D

Ở nhiệt độ cao, khí CO khử được các oxit của kim loại sau nhôm trong dãy điện hóa.

Vậy nên cho CO qua hỗn hợp CuO, Al2O3, ZnO (nung nóng) thì CO chỉ khử được CuO, không khử được Al2O3 và ZnO.

Phương trình hóa học: CO + CuO → Cu + CO2

Vậy chất rắn thu được sau phản ứng chứa: Cu, Al2O3 và ZnO.

Câu 18. Hòa tan hoàn toàn 33,1g hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào trong dung dịch H2SO4 loãng dư thấy có 13,44 lít khí (đktc) và dung dịch X.

Cô cạn dung dịch X được m gam muối khan. Tính giá trị của m.

1. 90,70 gam
2. 45,35 gam
3. 68,25 gam
4. 45,50 gam

Đáp án A

Ta có: nH2 = 13,44/22,4=0,6 (mol)

Phương trình phản ứng hóa học

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Theo phương trình hóa học ta thấy: nH2SO4 ­p/ư = nH2 = 0,6 (mol)

=> mH2SO4 p/ư­ = 0,6. 98 = 58,8 (g ) ; mH2 = 0,6.2 = 1,2 (g)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mKL + maxit = mmuối + mhidro

=> mmuối = mKL + maxit – mhidro = 33,1 + 58,8 – 1,2 = 90,7 (g)

…………………………..

Phản ứng giữa đồng (Cu) và axit sulfuric đặc nóng (H2SO4) tạo ra một hiện tượng hóa học quan trọng. Sự tương tác này dẫn đến sự giải phóng khí SO2 và hình thành muối đồng sulfat (CuSO4). Phản ứng Cu + H2SO4 đặc nóng không chỉ là một quá trình hóa học đáng chú ý, mà còn có ứng dụng trong các lĩnh vực như điện tử, mạ điện và nghiên cứu khoa học.

Xem thêm: 

• fe + h2so4 loãng | Cân bằng phản ứng Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
• fe + h2so4 đặc nóng I Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3+ SO2 + H2O
• so3 ra h2so4 | Cân bằng phản ứng SO3 + H2O → H2SO4
• H2so4 ra so2 Phản ứng hóa học S + H2SO4 → SO2+ H2O