Trả lời nhanh
CuO không tác dụng với CO2 để tạo CuCO3. CuO là oxit bazơ không tan trong nước, nên không hóa hợp trực tiếp với oxit axit CO2 như Na2O hay CaO. Phản ứng thực tế xảy ra theo chiều ngược lại: CuCO3 bị nung nóng phân hủy thành CuO và CO2.
Phản ứng CuO + CO2 → CuCO3 có xảy ra không?
Nhiều bạn thấy CuO là oxit bazơ, CO2 là oxit axit nên nghĩ ngay sẽ tạo muối CuCO3. Suy nghĩ này đúng với một số oxit bazơ, nhưng không đúng với CuO.
Ở chương trình lớp 8–9, quy tắc cần nhớ là: chỉ oxit bazơ tan trong nước (Na2O, K2O, CaO, BaO) mới tác dụng với oxit axit tạo muối. CuO, Fe2O3, MgO, Al2O3… không tan nên không phản ứng với CO2 trong điều kiện thông thường.
Vì vậy, khi gặp bài tập “CuO + CO2 → ?”, đáp án đúng là: không xảy ra phản ứng.
Vì sao CuO không hóa hợp với CO2?
- CuO không tan, không có tính bazơ mạnh: Cu(OH)2 là bazơ yếu, không tan, nên CuO rất “lười” tác dụng với oxit axit yếu như CO2.
- CuCO3 kém bền nhiệt: muối cacbonat của kim loại yếu dễ bị phân hủy khi đun nóng, nên dù có tạo ra cũng không giữ được.
- Thực tế không điều chế được CuCO3 bằng cách này: CuCO3 tinh khiết rất khó tồn tại; trong tự nhiên và trong không khí ẩm, đồng tạo ra muối bazơ Cu2(OH)2CO3 (màu xanh lục, gọi là gỉ đồng).
Phản ứng đúng cần nhớ: nhiệt phân CuCO3
Phương trình ở đề bài viết ngược chiều thường gặp. Phản ứng có thật là:
CuCO3 →(t°) CuO + CO2↑
Hiện tượng: chất rắn màu xanh lục chuyển dần sang màu đen (CuO), có khí không màu thoát ra làm đục nước vôi trong.
Với muối bazơ (malachit) ta có:
Cu2(OH)2CO3 →(t°) 2CuO + CO2↑ + H2O
So sánh: oxit bazơ nào tác dụng với CO2?
| Oxit bazơ | Tan trong nước? | Phản ứng với CO2 |
|---|---|---|
| Na2O | Có | Na2O + CO2 → Na2CO3 |
| BaO | Có | BaO + CO2 → BaCO3 |
| CaO | Có (tạo Ca(OH)2 ít tan) | CaO + CO2 → CaCO3 |
| CuO | Không | Không phản ứng |
| Fe2O3 | Không | Không phản ứng |
Mẹo nhớ: “Oxit bazơ nào tan, oxit đó mới bắt tay được với CO2“. Kim loại đứng sau Mg trong dãy hoạt động thường tạo oxit không tan.
Những lỗi sai thường gặp
- Viết CuO + CO2 → CuCO3 chỉ vì “oxit bazơ + oxit axit → muối”.
- Nhầm với phản ứng khử: CuO + CO →(t°) Cu + CO2. Ở đây CO (không phải CO2) mới là chất khử; CuO đen chuyển thành Cu đỏ.
- Quên điều kiện “t°” khi viết phản ứng nhiệt phân CuCO3.
Bài luyện tập có đáp án
Bài 1. Trong các chất Na2O, CuO, CaO, Fe2O3, chất nào tác dụng được với CO2? Viết phương trình.
Đáp án: Na2O và CaO. Na2O + CO2 → Na2CO3; CaO + CO2 → CaCO3. CuO và Fe2O3 không tan nên không phản ứng.
Bài 2. Dẫn khí CO đi qua ống sứ chứa CuO nung nóng. Nêu hiện tượng và viết phương trình.
Đáp án: Chất rắn từ đen chuyển sang đỏ. CuO + CO →(t°) Cu + CO2. Khí thoát ra làm đục nước vôi trong.
Bài 3. Nung hoàn toàn 12,4 gam CuCO3. Tính khối lượng CuO và thể tích CO2 (đktc).
Đáp án: M(CuCO3) = 64 + 12 + 48 = 124 g/mol, nên n = 12,4 : 124 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(CuO) = n(CO2) = 0,1 mol. Vậy m(CuO) = 0,1 × 80 = 8 gam; V(CO2) = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít.
Tóm tắt
- CuO + CO2: không xảy ra phản ứng trong chương trình phổ thông.
- CuCO3 →(t°) CuO + CO2 mới là phản ứng đúng.
- Chỉ oxit bazơ tan (Na2O, K2O, CaO, BaO) tác dụng với CO2 tạo muối cacbonat.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng. Bài trước: FeCl2 + AgNO3 dư: phương trình, hiện tượng và cách giải bài tập. Bài sau: Na2CO3 ra NaHCO3, Na2CO3 ra NaOH: phương trình và điều kiện phản ứng.
Câu hỏi thường gặp
CuO có tác dụng với CO2 không?
Không. CuO là oxit bazơ không tan trong nước nên không phản ứng với CO2 trong điều kiện thông thường ở chương trình phổ thông.
CuCO3 nhiệt phân tạo ra gì?
CuCO3 khi nung nóng phân hủy thành CuO (chất rắn màu đen) và khí CO2: CuCO3 → CuO + CO2.
Oxit bazơ nào tác dụng được với CO2?
Các oxit bazơ tan trong nước như Na2O, K2O, CaO, BaO tác dụng với CO2 tạo muối cacbonat tương ứng.
CuO + CO có xảy ra phản ứng không?
Có, khi đun nóng: CuO + CO → Cu + CO2. CO là chất khử, chất rắn đổi từ màu đen sang màu đỏ.