Cu ra CuCl2: Cu + Cl2 → CuCl2 và các cách điều chế CuCl2 từ Cu
Lớp 10Hóa học

Cu ra CuCl2: Cu + Cl2 → CuCl2 và các cách điều chế CuCl2 từ Cu

Trả lời nhanh

Cu ra CuCl2 theo phản ứng Cu + Cl2 → CuCl2 (điều kiện: nhiệt độ). Đồng bị clo oxi hoá lên mức +2, còn clo bị khử xuống -1. Hiện tượng: dây đồng nóng đỏ cháy trong khí clo, tạo khói màu nâu vàng của CuCl2 khan; hoà tan vào nước thu được dung dịch xanh lam. Ngoài ra còn có những cách điều chế gián tiếp từ Cu, ví dụ qua CuO.

Phương trình và điều kiện

Cu + Cl2 → CuCl2 (đun nóng)

Phản ứng thuộc loại hoá hợp và là phản ứng oxi hoá – khử. Clo là phi kim hoạt động mạnh, có thể oxi hoá nhiều kim loại lên hoá trị cao nhất, kể cả đồng là kim loại đứng sau hiđro trong dãy điện hoá.

Cân bằng bằng phương pháp electron

  • Chất khử: Cu → Cu2+ + 2e
  • Chất oxi hoá: Cl2 + 2e → 2Cl–

Hai quá trình cùng nhận và nhường 2 electron nên hệ số đều bằng 1. Phương trình đã cân bằng là Cu + Cl2 → CuCl2.

Hiện tượng nhận biết

  1. Đốt nóng đoạn dây đồng rồi đưa vào bình đựng khí clo màu vàng lục: dây đồng cháy sáng.
  2. Có khói màu nâu vàng, đó là các hạt tinh thể CuCl2 khan.
  3. Cho sản phẩm vào nước, dung dịch có màu xanh lam do ion Cu2+ bị hiđrat hoá.

Vì sao Cu không tạo CuCl mà tạo CuCl2?

Clo là chất oxi hoá rất mạnh, đủ sức đẩy đồng lên mức oxi hoá cao nhất là +2. Ngược lại, lưu huỳnh là chất oxi hoá yếu hơn, chỉ đưa Cu lên +1 trong Cu2S. Đây là điểm so sánh hay gặp trong đề thi về tính oxi hoá của clo so với lưu huỳnh.

Các cách điều chế CuCl2 bắt đầu từ Cu

Cách Phương trình Ghi chú
Trực tiếp với clo Cu + Cl2 → CuCl2 (t°) Cho CuCl2 khan
Qua oxit đồng 2Cu + O2 → 2CuO (t°); CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O Hai bước, thu được dung dịch
Với muối sắt(III) Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 Dung dịch chuyển từ vàng nâu sang xanh lục nhạt
Với muối thuỷ ngân(II) Cu + HgCl2 → CuCl2 + Hg Cu đứng trước Hg trong dãy điện hoá

Lưu ý: Cu + HCl không xảy ra vì đồng đứng sau hiđro. Nhưng nếu có thêm chất oxi hoá như O2 (thổi không khí vào, đun nóng) thì đồng tan được: 2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O.

Ứng dụng của CuCl2

  • Chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ.
  • Thuốc thử, nguyên liệu điều chế các hợp chất đồng khác.
  • Tạo màu xanh lục khi đốt (thử màu ngọn lửa): muối đồng cho ngọn lửa màu lục xanh.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là CuCl vì nhớ nhầm hoá trị. Với clo, Cu luôn lên +2.
  • Viết Cu + HCl → CuCl2 + H2. Phản ứng này không xảy ra.
  • Quên điều kiện nhiệt độ khi viết phản ứng Cu với Cl2.

Luyện tập

  1. Đốt cháy hoàn toàn 6,4 g Cu trong khí Cl2 dư. Tính khối lượng CuCl2 thu được. Đáp án: n(Cu) = 0,1 mol nên n(CuCl2) = 0,1 mol, khối lượng 0,1 × 135 = 13,5 g.
  2. Thể tích khí Cl2 (đktc) vừa đủ để phản ứng hết 3,2 g Cu là bao nhiêu? Đáp án: n(Cu) = 0,05 mol nên n(Cl2) = 0,05 mol, thể tích 0,05 × 22,4 = 1,12 lít.
  3. Cho Cu vào dung dịch FeCl3, hiện tượng quan sát được là gì? Đáp án: Cu tan dần, dung dịch từ vàng nâu chuyển sang xanh lục nhạt do tạo CuCl2 và FeCl2.

Câu hỏi thường gặp

Cu có tác dụng với Cl2 ở nhiệt độ thường không?

Với đồng dạng khối thì phản ứng rất chậm ở nhiệt độ thường. Muốn phản ứng xảy ra nhanh và rõ hiện tượng, cần đun nóng đồng trước khi đưa vào bình khí clo.

CuCl2 khan và dung dịch CuCl2 có màu gì?

CuCl2 khan có màu nâu vàng. Khi tan trong nước tạo dung dịch xanh lam (xanh lục khi đặc hơn).

Cu có tác dụng với dung dịch HCl loãng không?

Không, vì đồng đứng sau hiđro trong dãy điện hoá. Chỉ khi có mặt chất oxi hoá như oxi không khí và đun nóng thì đồng mới tan trong HCl.

Bài học liên quan