Trả lời nhanh
Cu(NO3)2 ra Cu(OH)2 khi cho muối đồng(II) nitrat tác dụng với dung dịch bazơ kiềm như NaOH: Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3. Hiện tượng là xuất hiện kết tủa màu xanh lam. Đây là phản ứng trao đổi, xảy ra ở điều kiện thường vì tạo ra chất không tan.
Phương trình hoá học
Phương trình phân tử:
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
Phương trình ion đầy đủ:
Cu2+ + 2NO3– + 2Na+ + 2OH– → Cu(OH)2↓ + 2Na+ + 2NO3–
Phương trình ion rút gọn:
Cu2+ + 2OH– → Cu(OH)2↓
Hai ion Na+ và NO3– có mặt ở cả hai vế, không tham gia phản ứng thực sự nên được lược bỏ. Phương trình ion rút gọn cho thấy bản chất: ion đồng(II) kết hợp với ion hiđroxit tạo kết tủa.
Điều kiện và hiện tượng
- Điều kiện: nhiệt độ thường, hai chất đều ở dạng dung dịch.
- Hiện tượng: dung dịch Cu(NO3)2 màu xanh lam nhạt, nhỏ NaOH vào thấy xuất hiện kết tủa xanh lam (xanh da trời) đục, lắng xuống đáy ống nghiệm. Dung dịch phía trên dần nhạt màu vì ion Cu2+ bị kéo ra khỏi dung dịch.
- Loại phản ứng: phản ứng trao đổi giữa muối và bazơ, điều kiện xảy ra là sản phẩm có chất kết tủa.
Cách cân bằng nhanh
- Gốc NO3 có hoá trị I, Cu có hoá trị II nên Cu(NO3)2 có hai gốc nitrat.
- Để thay hai gốc NO3 bằng hai nhóm OH cần hai phân tử NaOH, vậy hệ số của NaOH là 2.
- Hai Na đi ra thành 2NaNO3. Kiểm tra: mỗi vế có 1 Cu, 2 N, 2 Na, 2 O trong OH cộng 6 O trong NO3, 2 H. Phương trình đã cân bằng.
Tính chất của kết tủa Cu(OH)2 sau phản ứng
Cu(OH)2 là bazơ không tan nên có những phản ứng sau, rất hay gặp trong bài tập:
| Tác dụng với | Phương trình | Hiện tượng |
|---|---|---|
| Axit | Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O | Kết tủa tan, thu lại dung dịch xanh lam |
| Nhiệt | Cu(OH)2 → CuO + H2O (nung nóng) | Kết tủa xanh chuyển thành chất rắn màu đen |
| Amoniac dư | Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 | Kết tủa tan, dung dịch xanh thẫm |
Lưu ý: Cu(OH)2 không tan trong NaOH dư loãng. Nếu thấy đề cho kết tủa tan khi dư kiềm thì đó là hiđroxit lưỡng tính như Al(OH)3 hoặc Zn(OH)2, không phải đồng.
Ứng dụng nhận biết ion Cu2+
Muốn biết trong dung dịch có ion đồng(II) hay không, em nhỏ vài giọt NaOH. Có kết tủa xanh lam là dấu hiệu đặc trưng. So sánh với các muối khác:
- Muối sắt(III): kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3.
- Muối sắt(II): kết tủa trắng xanh Fe(OH)2, để ngoài không khí hoá nâu đỏ.
- Muối magie: kết tủa trắng Mg(OH)2.
- Muối nhôm: kết tủa trắng keo Al(OH)3, tan khi cho dư NaOH.
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là CuOH. Đồng trong muối có hoá trị II nên hiđroxit phải là Cu(OH)2.
- Quên mũi tên ↓ sau Cu(OH)2, làm mất thông tin về kết tủa.
- Viết Cu(OH)2 thành chất tan khi tách ion. Chất kết tủa luôn giữ nguyên dạng phân tử trong phương trình ion.
- Nhầm màu: kết tủa Cu(OH)2 màu xanh lam, còn CuO là chất rắn màu đen.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M tác dụng với dung dịch NaOH dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Giải: n(Cu(NO3)2) = 0,2 × 0,5 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(Cu(OH)2) = 0,1 mol, khối lượng = 0,1 × 98 = 9,8 gam.
Bài 2. Nung hết lượng kết tủa ở Bài 1 đến khối lượng không đổi, thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Giải: Cu(OH)2 → CuO + H2O, n(CuO) = 0,1 mol, khối lượng = 0,1 × 80 = 8 gam.
Bài 3. Cần tối thiểu bao nhiêu gam NaOH để kết tủa hết Cu2+ trong 0,1 mol Cu(NO3)2?
Giải: n(NaOH) = 2 × 0,1 = 0,2 mol, khối lượng = 0,2 × 40 = 8 gam.
Bài 4. Phân biệt hai dung dịch không nhãn Cu(NO3)2 và Mg(NO3)2 bằng một thuốc thử.
Giải: Dùng NaOH. Ống nào cho kết tủa xanh lam là Cu(NO3)2, ống cho kết tủa trắng là Mg(NO3)2.
Câu hỏi thường gặp
Cu(NO3)2 tác dụng với NaOH tạo ra chất gì?
Tạo kết tủa Cu(OH)2 màu xanh lam và dung dịch NaNO3 theo phương trình Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3.
Phương trình ion rút gọn của phản ứng là gì?
Cu2+ + 2OH– → Cu(OH)2↓. Các ion Na+ và NO3– không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.
Cu(OH)2 có tan trong NaOH dư không?
Không tan trong NaOH loãng dư. Chất này chỉ tan trong axit, trong dung dịch amoniac dư hoặc tạo phức với một số hợp chất hữu cơ như glixerol.
Cu(NO3)2 có tác dụng với NH3 không?
Có. Khi cho NH3 vào Cu(NO3)2, trước hết thu được kết tủa xanh Cu(OH)2, sau đó kết tủa tan trong NH3 dư tạo dung dịch xanh thẫm.