Trả lời nhanh
Cu không tác dụng với dung dịch NaOH. Đồng là kim loại kém hoạt động, đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hóa học, không đẩy được hiđro khỏi nước hay kiềm. Đồng cũng không có tính chất lưỡng tính như Al, Zn nên không tan trong kiềm. Vì vậy: Cu + NaOH → không xảy ra phản ứng.
Vì sao Cu không phản ứng với NaOH?
Muốn một kim loại tan trong dung dịch NaOH, thường phải có một trong hai điều kiện: kim loại tác dụng được với nước (nhóm kim loại mạnh như Na, K, Ba, Ca) hoặc kim loại có hiđroxit lưỡng tính (như Al, Zn). Đồng không thuộc nhóm nào.
- Cu đứng sau H trong dãy hoạt động: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au. Cu không đẩy được H2 ra khỏi nước hay dung dịch bazơ.
- Cu(OH)2 là bazơ yếu, không tan trong dung dịch NaOH loãng. Đồng không tạo muối kiểu aluminat hay zincat nên không có “đường” để hòa tan.
- NaOH chỉ là dung dịch kiềm, không có tính oxi hóa mạnh (khác với HNO3 hay H2SO4 đặc) nên không thể oxi hóa Cu thành Cu2+.
Kết luận: Cu + NaOH (dd) → không phản ứng, cả ở nhiệt độ thường lẫn khi đun nóng thông thường.
So sánh Cu với các kim loại tan được trong NaOH
| Kim loại | Tác dụng với dung dịch NaOH? | Phương trình / ghi chú |
|---|---|---|
| Na, K, Ba | Có (thực chất tác dụng với nước) | 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ |
| Al | Có | 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ |
| Zn | Có | Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2↑ |
| Fe | Không | Fe không tan trong kiềm |
| Cu | Không | Kim loại đứng sau H, không lưỡng tính |
Mẹo nhớ: kim loại tan trong kiềm chỉ cần nhớ “Al – Zn” (lưỡng tính) cộng với nhóm kim loại kiềm, kiềm thổ mạnh. Cu, Fe, Ag, Au, Mg… đều không tan.
Khi nào Cu và NaOH “gặp nhau”?
Đề bài hay gài bẫy bằng cách cho muối đồng thay vì đồng kim loại. Ion Cu2+ mới phản ứng với NaOH, tạo kết tủa xanh lam:
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ (xanh lam) + Na2SO4
Đun nóng kết tủa này sẽ phân hủy:
Cu(OH)2 → CuO (đen) + H2O (điều kiện: t°)
Còn để chuyển Cu kim loại thành hợp chất, ta dùng chất oxi hóa chứ không dùng kiềm:
- 2Cu + O2 → 2CuO (t°, chất rắn đỏ chuyển sang đen)
- Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ (dung dịch dần chuyển xanh, có lớp bạc bám trên Cu)
- Cu + 2H2SO4 (đặc) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O (t°)
Lỗi sai thường gặp
- Viết nhầm Cu + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2Na. Sai vì Cu yếu hơn Na, không thể đẩy Na ra khỏi bazơ.
- Nhầm “Cu” với “Cu²⁺”: kim loại không phản ứng, ion mới tạo kết tủa.
- Cho rằng kiềm hòa tan mọi kim loại. Thực tế chỉ có Al, Zn (và một số ít kim loại lưỡng tính khác) tan.
Bài luyện tập
Bài 1. Cho hỗn hợp Cu và Al có khối lượng 10 g vào dung dịch NaOH dư, thu được 6,72 lít H2 (đktc). Tính phần trăm khối lượng Cu.
Đáp án: chỉ Al phản ứng. n(H2) = 0,3 mol → n(Al) = 0,3 × 2/3 = 0,2 mol → m(Al) = 5,4 g → m(Cu) = 4,6 g → %Cu = 46%.
Bài 2. Nêu cách tách riêng Cu ra khỏi hỗn hợp bột Cu và Al.
Đáp án: cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư đến khi hết bọt khí, Al tan hết; lọc lấy chất rắn, rửa sạch, sấy khô được Cu.
Bài 3. Viết các phương trình điều chế Cu(OH)2 từ Cu kim loại.
Đáp án: Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O (t°); sau đó CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4.
Câu hỏi thường gặp
Cu có tác dụng với NaOH không?
Không. Đồng đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hóa học và không lưỡng tính nên không phản ứng với dung dịch NaOH.
Kim loại nào tan được trong dung dịch NaOH?
Các kim loại kiềm, Ba, Ca (thực chất phản ứng với nước) và các kim loại có hiđroxit lưỡng tính như Al, Zn.
Muối đồng tác dụng với NaOH tạo ra gì?
Muối Cu(II) như CuSO4 tác dụng với NaOH tạo kết tủa xanh lam Cu(OH)2 và muối natri tương ứng.
Làm thế nào để tách Cu khỏi hỗn hợp Cu và Al?
Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư để hòa tan hết Al, sau đó lọc, rửa và sấy khô phần chất rắn còn lại là Cu.