Khi thả một cây đinh sắt sạch vào dung dịch CuSO4 loãng có hiện tượng. Theo dõi nội dung bài viết sau đây để có thêm nhiều thông tin hữu ích về phản ứng của Fe với dung dịch CuSO4 cũng như tính chất của các chất có tham gia phản ứng
Mục lục bài viết
1. Khi thả một cây đinh sắt sạch vào dung dịch CuSO4 loãng:
Khi thả một cây đinh sắt sạch vào dung dịch CuSO4 loãng có hiện tượng sau:
A. Có một lớp đồng màu đỏ phủ lên đinh sắt, màu xanh của dung dịch đậm dần
B. Có một lớp đồng màu đỏ phủ lên đinh sắt, màu xanh của dung dịch nhạt dần
C. Sủi bọt khí, màu xanh của dung dịch nhạt dần
D. Có một lớp đồng màu đỏ phủ lên đinh sắt, dung dịch không đổi màu
Đáp án B
Giải thích:
Fe là kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn Cu nên đẩy được Cu ra khỏi dung dịch muối:
CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu.
Khi cây đinh sắt được thả vào dung dịch CuSO4 loãng, quá trình phản ứng xảy ra dẫn đến một hiện tượng đặc biệt. Trong phản ứng này, kim loại sắt (Fe) trong cây đinh sắt sẽ bị oxi hóa từ trạng thái ban đầu 0 thành ion sắt II (Fe^2+), trong khi ion đồng II (Cu^2+) trong dung dịch sẽ bị khử thành kim loại đồng (Cu) trắng màu. Cả hai bước này là phản ứng quan trọng. Kết quả là, trên bề mặt của cây đinh sắt sẽ xuất hiện một lớp phủ màu đỏ, đó là kim loại đồng màu đỏ (Cu), trong khi dung dịch sẽ từ màu xanh dần chuyển sang màu nhạt hơn do lượng ion đồng trong dung dịch giảm đi. Đây là một minh chứng thú vị của phản ứng trao đổi điện tích giữa các kim loại và ion trong dung dịch.
2. Ứng dụng của CuSO4:
Ứng dụng của CuSO4 (sulfat đồng(II)) trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
Nông nghiệp: CuSO4 được sử dụng như một phân bón chứa đồng để cung cấp dưỡng chất cho cây trồng. Đồng thường là một yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và giúp chúng chống lại các bệnh tật.
Chế biến gỗ: CuSO4 có thể được sử dụng để tạo ra các màu vân gỗ như gỗ cẩm lai bằng cách sử dụng nó làm chất oxy hóa trong quá trình tạo ra màu xanh.
Chất khử trùng: CuSO4 được sử dụng trong một số sản phẩm khử trùng do tính kháng khuẩn của nó. Nó có thể được sử dụng trong nước để tiêu diệt vi khuẩn và tạo ra nước sạch hơn.
Sản xuất pin điện hóa: CuSO4 cũng được sử dụng trong sản xuất pin điện hóa và một số loại pin khác nhau nhờ vào tính chất điện hóa của nó.
Tái chế và xử lý nước thải: CuSO4 có thể được sử dụng trong quá trình tái chế kim loại hoặc xử lý nước thải để loại bỏ các chất độc hại hoặc làm sạch nước.
Ngành công nghiệp kim loại: CuSO4 cũng có thể được sử dụng làm chất tạo màu trong một số ứng dụng công nghiệp, cũng như trong quá trình mạ kim loại để tạo ra một lớp mạ bề mặt.
Nghiên cứu và giáo dục: CuSO4 cũng được sử dụng trong các phòng thí nghiệm và trường học làm chất phản ứng hoặc mô hình trong các thí nghiệm hóa học và sinh học.
3. Câu hỏi vận dụng liên quan:
Câu 1. Ngâm một chiếc đinh sắt vào dung dịch CuCl2. Hiện tượng nào sau đây là đúng?
A. Có chất rắn màu đỏ bám ngoài đinh sắt, màu xanh dung dịch nhạt dần.
B. Có chất rắn màu đỏ bám ngoài đinh sắt, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.
C. Xuất hiện bọt khí không màu bay lên.
D. Không có hiện tượng gì.
Ngâm một chiếc đinh sắt vào dung dịch CuCl2. Xuất hiện, hiện tượng Có chất rắn màu đỏ bám ngoài đinh sắt, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.
Câu 2. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuCl2 đển khi kết tủa không tạo thêm nữa thì dừng lại. Lọc kết tủa rồi đem nung đến khối lượng không đổi. Thu được chất rắn nào sau đây:
A. Cu
B. CuO
C. Cu2O
D. Cu(OH)2
Đáp án B
Phương trình phản ứng xảy ra là:
2NaOH + CuCl2 → Cu(OH)2 + 2NaCl
Lấy kết tủa đem đi nhiệt phân thu được:
Cu(OH)2 → CuO + H2O (nhiệt độ)
Câu 3. Trường hợp nào sau đây có phản ứng tạo sản phẩm là chất kết tủa màu xanh?
A. Cho dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO4
B. Cho Zn vào dung dịch AgNO3
C. Cho Al vào dung dịch HCl
D. Cho dung dịch KOH vào dung dịch FeCl3
Đáp án A
Các phương trình xảy ra như sau:
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2 H2 ↑
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
3KOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓ nâu đỏ + 3KCl
NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ xanh + Na2SO4
Cho dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO4 thu được sản phẩm là chất kết tủa màu xanh.
Câu 4. Thí nghiệm tạo ra muối sắt (III) sunfat là
A. sắt phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc nóng.
B. sắt phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng.
C. sắt phản ứng với dung dịch CuSO4.
D. sắt phản ứng với dung dịch Al2(SO4)3.
A. 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
B. Fe + H2SO4→ FeSO4+ H2
C. Fe + CuSO4 → FeSO4+ Cu
D. Fe không phản ứng với dung dịch Al2(SO4)3.
Câu 5. Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat. Hiện tượng xảy ra là
A. sắt bị hòa tan một phần, bạc được giải phóng.
B. bạc được giải phóng nhưng sắt không biến đổi.
C. không có chất nào sinh ra, chỉ có sắt bị hòa tan.
D. không xảy ra hiện tượng gì.
Đáp án A
Ngâm một cây đinh sắt sạch vào dung dịch bạc nitrat xảy ra phản ứng:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2+ 2Ag↓
=> Hiện tượng xảy ra là: sắt bị hòa tan một phần, bạc được giải phóng.
Câu 6. Nhúng một thanh sắt vào dung dịch CuSO4, sau một thời gian thấy khối lượng chất rắn tăng 1,6 gam. Số mol CuSO4 đã tham gia phản ứng là:
A. 0,1 mol.
B. 0,2 mol.
C. 0,3 mol.
D. 0,4 mol.
Gọi số mol của CuSO4 phản ứng là x (mol)
Phương trình phản ứng:
Fe + CuSO4→ FeSO4+ Cu↓
x ← x → x (mol)
Khối lượng tăng: mtăng = mCu – mFe
=> 1,6 = 64x – 56x
=> 1,6 = 8x
=> x = 0,2 (mol)
Câu 7. Tiến hành thí nghiệm bỏ vào dung dịch HCl vừa đủ kim loại Fe và Cu. Các chất thu được sau phản ứng là
A. FeCl2 và H2.
B. FeCl2, Cu và H2.
C. Cu và khí H2.
D. FeCl2 và Cu.
Vì Cu không phản ứng với dung dịch HCl => sau phản ứng còn Cu
Fe phản ứng với HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Vậy các chất thu được là: FeCl2, Cu và H2
Câu 8. Cho 5,6 gam bột Fe vào dung dịch CuSO4 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 3,2.
B. 6,5.
C. 6,4.
D. 12,9.
Đáp án C
nFe = mFe/MFe = 5,6/56 = 0,1 mol.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Chất rắn thu được là Cu: nCu= nFe= 0,1 mol.
=> mCu= MCu.nCu = 0,1.64 = 6,4 gam.
Câu 9. Cho hỗn hợp kim loại X gồm: Cu, Fe, Mg. Lấy 10,88 gam X tác dụng với clo dư thu được 28,275 gam chất rắn. Nếu lấy 0,44 mol X tác dụng với axit HCl dư thu được 5,376 lít khí H2 (đktc). Giá trị thành phần % về khối lượng của Fe trong hỗn hợp X gần với giá trị nào sau đây nhất ?
A. 58,82%
B. 25,73%
C. 22,69%
D. 22,69%
Đáp án B
Trong 10,88 g X có x mol Cu; y mol Fe; z mol Mg
4,44 mol X có xt mol Cu; yt mol Fe; zt mol Mg
( cùng 1 loại hỗn hợp X nên tỉ lệ thành phần như nhau)
+ 10,88 g X : phản ứng với Clo tạo muối có số oxi hóa cao nhất
m muối – mKl = mCl- = 17,395g
Theo DLBT e có: 2x + 3y + 2z = nCl- = 0,49 mol (1)
mKl= 64x+ 56y + 24z = 10,88g (2)
+ 0,44mol X : tác dụng với axit HCl dư thì Fe chỉ tạo muối sắt 2
=> Theo DLBT e có: 2yt + 2zt =2nH2= 0,48 mol (3)
nX= xt+yt+zt = 0,44mol (4)
Giải hệ có: y=0,05mol => %mFe(X)=25,73%
