Câu 7. Copper(II) sulfate được dùng để diệt tảo, rong rêu trong nước bể bơi; dùng để pha chế thước...
Câu hỏi:
Câu 7. Copper(II) sulfate được dùng để diệt tảo, rong rêu trong nước bể bơi; dùng để pha chế thước Bordaux (trừ bệnh mốc sương trên cây cà chua, khoai tây; bệnh thối thân trên cây ăn quả, cây công nghiệp)…
Trong công nghiêp, copper(II) sulfate thường được sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch dusulfuric acid loãng và sục không khí:
Cu+O2+H2SO4→CuSO4+H2O(1)
a) Lập phương trính hóa học của phản ứng (1) theo phương pháp thăng bằng electron, chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử.
b) Copper(II) sulfate còn được điều chế bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng:
Cu+H2SO4(dac)$\overset{t}{\rightarrow}$CuSO4+SO2+H2O (2)
Trong hai cách trên, cách nào sử dựng ít sulfuric acid hơn, cách nào ít gây ô nhiễm môi trường hơn ?
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Đăng Phương
Để giải bài toán trên, ta có thể làm như sau:a) - Xác định số oxi hóa của mỗi chất: + Đồng (Cu) ban đầu có số oxi hóa là 0. + Đồng (Cu) trong CuSO4 có số oxi hóa là +2. + Hydro (H) trong H2SO4 có số oxi hóa là +1. + Oxi (O) trong H2SO4 có số oxi hóa là -2. + Ở môi trường axit, oxi hóa tăng, khử giảm.- Viết phản ứng chất oxi hóa, chất khử và chất tạo phức: + Cu --> Cu2+ + 2e- (chất oxi hóa) + 2H+ + 2e- --> H2 (chất khử) + Cu + 2H+ --> Cu2+ + H2 (phản ứng tạo phức)- Lập phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng electron: Cu + 2H+ --> Cu2+ + H2b) - Xác định số mol H2SO4 cần để điều chế 1 mol Cu: + Trong cách (1): 1 mol H2SO4 + Trong cách (2): 2 mol H2SO4Kết luận: Cách điều chế bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch H2SO4 loãng sẽ dùng ít H2SO4 hơn, ít gây ô nhiễm môi trường hơn.Vậy, cách làm và câu trả lời cho câu hỏi trên như sau:a) Phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng electron: Cu + 2H+ --> Cu2+ + H2b) Cách sử dụng ít sulfuric acid hơn và ít gây ô nhiễm môi trường hơn là cách dùng dung dịch H2SO4 loãng để điều chế copper(II) sulfate.
Câu hỏi liên quan:
- II. Luyện tậpCâu 1. Trong phản ứng oxi hóa – khử, chất oxi hóa là chấtA. nhận electron...
- Câu 2. Trong phản ứng hóa học: Fe+$H_{2}$$SO_{4}$→Fe$SO_{4}$+$H_{2}$, mỗi nguyên tử Fe đã:A. nhường...
- Câu 3. Trong phản ứng hóa học: 2Na+2H2O→2NaOH+H2, chất oxi hóa là:A. H2O ...
- Câu 4: Cho nước Cl2vào dung dịch NaBr xảy ra phản ứng hóa học:Cl2+2NaBr→2NaCl+Br2Trong phản...
- Câu 5: Xét các phản ứng hóa học xảy ra trong các quá trình sau:a) Luyện gang từ quặng hematite...
- Câu 6. Xét phản ứng trong giai đoạn đầu của quá trình Ostwald:NH3+O2→NO+H2OTrong công nghiệp, cần...
Tóm lại, cách điều chế Copper(II) sulfate bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng ít sử dụng hơn sulfuric acid nhưng gây ô nhiễm môi trường hơn so với cách sử dụng dung dịch sulfuric acid loãng và không cần nhiệt độ cao.
b) Cách điều chế Copper(II) sulfate bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng (phản ứng 2) là cách sử dụng ít sulfuric acid hơn. Việc sử dụng dung dịch sulfuric acid loãng (phản ứng 1) sẽ yêu cầu lượng acid lớn hơn để sản xuất cùng lượng Copper(II) sulfate. Tuy nhiên, phản ứng thứ nhất ít gây ô nhiễm môi trường hơn vì dung dịch sulfuric acid loãng dễ xử lý hơn so với dung dịch sulfuric acid đặc và nóng trong phản ứng 2.
a) Phương trình hóa học của phản ứng (1) theo phương pháp thăng bằng electron là: Cu + O2 + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O. Trong đó, chất oxi hóa là Cu (đồng) và chất khử là O2 (oxit), chất Cu được oxi hóa từ Cu^0 lên Cu^2+ và O^2- từ O2 lên O2-.