Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 35: Đồng và hợp chất của đồng

1. Giải bài 1 trang 158 SGK Hóa học 12

Cấu hình electron của Cu²⁺ là

A. [Ar]3d⁷.

B. [Ar]3d⁸.

C. [Ar]3d⁹.

D. [Ar]3d¹⁰.

Phương pháp giải

Để xác định cấu hình electron của Cu²⁺ ta viết cấu hình của Cu, sau đó trừ đi electron → Cấu hình electron của Cu²⁺.

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của Cu (Z =29): [Ar]3d¹⁰4s¹

→ Cấu hình electron của Cu²⁺ là [Ar]³d⁹

Vậy đáp án cần chọn là C.

2. Giải bài 2 trang 159 SGK Hóa học 12

Cho 19,2 gam kim loại M tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư thu được 4,48 lít khí duy nhất NO (đktc). Kim loại M là

A. Mg.

B. Cu.

C. Fe.

D. Zn.

Phương pháp giải

Để xác định kim loại M ta dựa vào phương pháp bảo toàn electron, sau đó tìm M, suy ra kim loại cần tìm.

Hướng dẫn giải

\({n_{NO}} = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2(mol)\)

\(\mathop N\limits^{ + 5} + 3{\rm{e}} \to \mathop N\limits^{ + 2} O\)

0,6 \(\leftarrow\) 0,2

\(M \to \mathop M\limits^{ + 2} + 2{\rm{e}}\)

0,3 \(\leftarrow\) 0,6

Ta có: \(M = \frac{m}{n} = \frac{{19,2}}{{0,3}} = 64(Cu)\)

Kim loại M là Cu.

Đáp án cần chọn là B.

3. Giải bài 3 trang 159 SGK Hóa học 12

Cho 7,68 gam Cu tác dụng hết với dung dịch HNO₃ loãng thấy có khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thoát ra. Khối lượng muối nitrat sinh ra trong dung dịch là

A. 21,56 gam.

B. 21,65 gam.

C. 22,56 gam.

D. 22,65 gam.

Phương pháp giải

Bảo toàn nguyên tố Cu

n_Cu(NO3)2 = n_Cu = 0,12 (mol)

=> n_Cu(NO3)2 = ?

Hướng dẫn giải

Bảo toàn nguyên tố Cu cho phản ứng:

⇒ \({n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} = {n_{Cu}} = \frac{{7,68}}{{64}} = 0,12(mol)\)

m_Cu(NO3)2 = 0,12.188 = 22,56 gam.

Chọn đáp án C.

4. Giải bài 4 trang 159 SGK Hóa học 12

Đốt 12,8 gam Cu trong không khí, hòa tan chất rắn thu được trong dung dịch HNO₃ 0,5M thấy thoát ra 448ml khí NO duy nhất (đktc).

a) Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra.

b) Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO₃ cần dùng để hòa tan chất rắn.

Phương pháp giải

a) Viết PTHH xảy ra

2Cu + O₂ → 2CuO

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂+ H₂O

b) Tính toán theo phương trình hóa học

Hướng dẫn giải

Câu a: Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

2Cu + O₂ → 2CuO (1)

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + H₂O (2)

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O (3)

Câu b: Thể tích tối thiểu dung dịch HNO₃ cần dùng để hòa tan chất rắn

n_Cu = 0,2 (mol); n_NO= 0,02 (mol)

Từ (2) ⇒ n_Cu(dư) = 3/2n_NO= 0,03 (mol); n_HNO3 (2) = 4.n_NO = 0,08 mol (dựa vào số electron trao đổi)

Từ (1) ⇒ n_CuO = n_{Cu(phản ứng)}= 0,2 – 0,03 = 0,17 (mol)

Từ (3) ⇒ n_HNO3 (3) = 2n_CuO= 0,34 (mol)

⇒ V_HNO3=\(\frac{{0,34 + 0,08}}{{0,5}} = 0,84\) (lít)

5. Giải bài 5 trang 159 SGK Hóa học 12

Hòa tan 58 gam muối CuSO₄.5H₂O vào nước được 500 ml dung dịch A.

a) Xác định nồng độ mol của dung dịch A?

b) Cho dần dần bột sắt vào 50 ml dung dịch A, khuấy nhẹ cho tới khi dung dịch hết màu xanh. Tính lượng sắt đã tham gia phản ứng?

Phương pháp giải

a) Công thức tính nồng độ mol C_M = n : V

b) Cho Fe vào đến khi dung dịch hết màu xanh => phản ứng xảy ra hoàn toàn

PTHH: Fe + CuSO₄→ FeSO₄ + Cu↓

Tính số mol Fe theo số mol CuSO₄

Hướng dẫn giải

Câu a: Nồng độ mol của dung dịch A

\({n_{CuS{O_4}}} = {n_{CuS{O_4}.5{H_2}O}} = \frac{{58}}{{250}} = 0,232\) (mol)

⇒ C_M _CuSO4 = 0,464M

Câu b: Lượng sắt đã tham gia phản ứng

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

n_Fe = nCuSO₄ = 0,232 (mol)

⇒ m_Fe = 0,232.56 = 12,992 gam

6. Giải bài 6 trang 159 SGK Hóa học 12

Một thanh đồng có khối lượng 140,8 gam được ngâm trong dung dịch AgNO₃ nồng độ 32% (D = 1,2 g/ml) đến phản ứng hoàn toàn. Khi lấy thanh đồng ra thì nó có khối lượng là 171,2 gam. Tính thể tích dung dịch AgNO₃ đã dùng để ngâm thanh đồng (giả thiết toàn bộ lượng Ag tạo ra bám hết vào thanh đồng).

Phương pháp giải

Bước 1: Gọi số mol của Cu phản ứng là x (mol)

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag.

x → 2x (mol)

Bước 2: Dùng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:

∆mtăng = mAg – mCu pư

=> (171,2 – 140,8) = 2x.108 – 64x

=> x =? => n_AgNO3

Hướng dẫn giải

Ta có:

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag.

\(\begin{array}{l} \Delta M = 2.108 – 64 = 152(gam)\\ \Delta m = 171,2{\rm{ }} – {\rm{ }}140,8{\rm{ }} = {\rm{ }}30,4(gam)\\ \to n = \frac{{\Delta m}}{{\Delta M}} = 0,2(mol)\\ \to {m_{Cu}} = 0,2.64 = 12,8(gam) \end{array}\)

n_AgNO3 = 2n_{Cu phản}_ứng= \(2.\frac{{12,8}}{{64}} = 0,4\) (mol)

⇒ m_AgNO3 = 0,4.170 = 68 (gam)

⇒ \(V_{dd \ AgNO_{3}} = \frac{68.100}{32.1,2}=177,08\) (ml)