Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu các kiến thức trọng tâm về Đồng (Cu) bao gồm định nghĩa, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế của đồng, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Hóa học. Mời các bạn đón xem:

Đồng (Cu): Tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế

I. Định nghĩa Đồng (Cu) là gì? 

- Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và số nguyên tử bằng 29. Đồng là kim loại dẻo có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Nó được sử dụng làm chất dẫn nhiệt và điện, vật liệu xây dựng, và thành phần của các hợp kim của nhiều kim loại khác nhau.

- Kí hiệu: Cu

- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s1 hay [Ar]3d104s1.

- Số hiệu nguyên tử: 29

- Khối lượng nguyên tử: 64 g/mol

- Vị trí trong bảng tuần hoàn

   + Ô: số 29

   + Nhóm: IB

   + Chu kì: 4

- Đồng vị: 63Cu, 64Cu, 65Cu.

- Độ âm điện: 1,9

II. Tính chất vật lí & nhận biết của Đồng (Cu)

1. Tính chất vật lí:

- Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và tráng mỏng.

- Dẫn điện và nhiệt rất cao (chỉ kém hơn bạc). D = 8,98g/cm3; t0nc= 1083oC

2. Nhận biết

- Đơn chất đồng có màu đỏ, các hợp chất của đồng ở trạng thái dung dịch có màu xanh đặc trưng.

- Hòa tan Cu vào dung dịch HNO3 loãng, thấy thu được dung dịch có màu xanh lam, thoát ra khí không màu hóa nâu trong không khí (NO).

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

III. Tính chất hóa học của Đồng (Cu)

- Là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu.

Tác dụng với phi kim:

- Cu phản ứng với oxi khi đun nóng tạo CuO bảo vệ nên Cu không bị oxi hoá tiếp tục.

- Khi tiếp tục đun nóng tới (800-1000oC)

- Tác dụng với Cl2, Br2, S...

Tác dụng với axit:

- Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng.

- Khi có mặt oxi, Cu tác dụng với dung dịch HCl, nơi tiếp xúc giữa dung dịch axit với không khí.

2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2 H2O

- Với HNO3, H2SO4 đặc :

Cu + 2H2SO4 đ → CuSO4 + SO2 + H2O

Cu + 4HNO3 đ → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Tác dụng với dung dịch muối:

- Khử được ion kim loại đứng sau nó trong dung dịch muối.

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

IV. Trạng thái tự nhiên của Đồng (Cu)

- Hầu hết đồng được khai thác hoặc chiết tách ở dạng đồng sunfua từ các mỏ đồng. Khai thác lộ thiên chứa từ 0,4 đến 1,0% đồng.

V. Điều chế Đồng (Cu)

- Xuất phát từ việc tinh chế quặng đồng

Ôxit đồng được chuyển thành đồng blister theo phản ứng nung:

2Cu2O → 4Cu + O2

VI. Ứng dụng Đồng (Cu)

- Dựa vào tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, bền của đồng và hợp kim:

1. Đồng thau : hợp kim Cu-Zn, có tính cứng và bền hơn Cu, dùng chế tạo chi tiết máy.

2. Đồng bạch : hợp kim Cu-Ni, có tính bền, đẹp, không bị ăn mòn trong nước biển, dùng trong công nghiệp tàu thủy.

3. Đồng thanh : hợp kim Cu-Sn, dùng chế tạo máy móc, thiết bị.

4. Hợp kim Cu-Au : dùng để trang trí.

VII. Các hợp chất quan trọng của Đồng

 Đồng hiđroxit Cu(OH)2

 Đồng oxit CuO

 Đồng sunfat CuSO4

 Đồng clorua CuCl2

 Đồng nitrat Cu(NO3)2

 Đồng oxit Cu2O

 Đồng Sunfat Cu2S

VIII. Bài tập liên quan về Đồng (Cu)

Bài 1: Cho Cu (z = 29), vị trí của Cu trong bảng tuần hoàn là

A. ô 29, chu kỳ 4, nhóm IB.

B. ô 29, chu kỳ 4, nhóm IA.

C. ô 29, chu kỳ 4, nhóm VIIIB.

D. ô 29, chu kỳ 4, nhóm IIB.

Lời giải:

Đáp án: A

Cấu hình electron của Cu là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

Vậy Cu ở ô 29 (z = 29), chu kỳ 4 (do có 4 lớp electron), nhóm IB (1 electron hóa trị, nguyên tố d).

Bài 2: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp (HNO₃ 0,8M + H₂SO₄ 0,2M), sản phẩm khử duy nhất của HNO₃ là NO. Thể tích khí NO (đktc) là

A. 0,672 lít.     B. 0,336 lít.

C. 0,747 lít.     D. 1,792 lít.

Lời giải:

Đáp án: A

3Cu (0,05) + 8H⁺ (0,12 mol) + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

Sau phản ứng H+ hết đầu tiên

→ V_NO = 0,03.22,4 = 0,672 lít.

Bài 3: Cho Cu (z = 29), số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố đồng là

A. 1.     B. 2.

C. 8.     D. 10.

Lời giải:

Đáp án: A

Cấu hình electron của Cu là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

→ Số electron lớp ngoài cùng của đồng là 1.

Bài 4: 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:

A. 1.     B. 2.

C. 3 .     D. 4.

Lời giải:

Đáp án: C

1. Sai vì Cu không tác dụng với HCl.

2. Đúng

3. Đúng, Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

4. Đúng, 2Cu + 4HCl + O₂ → 2CuCl₂ + 2H₂O

5. Sai, đồng thuộc nhóm kim loại nặng

6. Sai, có tồn tại 2 chất trên

Bài 5: 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

A. 2.     B. 3.

C. 4.     D. 1 .

Lời giải:

Đáp án: D

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ (4x) + O₂ (x mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có:

m_{chất rắn ban đầu} = m_{chất rắn sau} + m_khí

→ 6,58 = 4,96 + 46.4x + 32x → x = 0,0075 mol

Dẫn khí X vào nước

O₂ (0,0075) + 4NO₂ (0,03) + 2H₂O → 4HNO₃ (0,03 mol)

C_{M (HNO3)} = 0,03 : 0,3 = 0,1 → pH = 1.

Bài 6: Đồng thuộc ô 29 trong bảng tuần hoàn, vậy cấu hình electron của Cu+ và Cu₂+ lần lượt là

A. [Ar]3d¹⁰; [Ar]3d⁹.     B. [Ar]3d⁹4s¹; [Ar]3d⁸4s¹.

C. [Ar]3d⁹4s¹; [Ar]3d⁹.     D. [Ar]3d⁸4s²; [Ar]3d⁸4s¹.

Lời giải:

Đáp án: A

Đồng có cấu hình e là [Ar]3d¹⁰4s¹, vậy cấu hình e của Cu⁺ và Cu²⁺ lần lượt là:[Ar]3d¹⁰; [Ar]3d⁹.

Bài 7: 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

A. 2,16 gam.     B. 0,84 gam.

C. 1,72 gam.     D. 1,40 gam.

Lời giải:

Đáp án: D

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

m_{tăng (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

m_{tăng (2)} = 64a – 56a = 1,72 – 1,6 → a = 0,015 mol

→ m_Fe = (0,01 + 0,015).56 = 1,4 gam.