CuO + CO → Cu + CO2 | CuO ra Cu | CO ra Cu | CO ra CO2

Phản ứng: CuO + CO → Cu + CO2

1. Phương trình phản ứng giữa CuO và CO

CuO + CO → Cu + CO₂

2. Điều kiện phản ứng

– Nhiệt độ cao.

3. Cách thực hiện phản ứng

– Cho dòng khí CO đi qua bột CuO màu đen.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

– Bột CuO màu đen chuyển dần sang màu đỏ gạch là Cu.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1 Bản chất của CuO

– Trong phản ứng trên, CuO mang tính chất hóa học của một bazo, nó có khả năng tác dụng với oxi và một số kim loại.

5.2 Bản chất của CO

– Trong phản ứng trên, CO là chất khử.

6. Tính chất hóa học của CuO

– Có đầy đủ tính chất hóa học của một oxit bazơ.

– Dễ bị khử về kim loại đồng.

1. Tác dụng với axít

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

2. Tác dụng với oxit axit

3CuO + P₂O₅ → Cu₃(PO₄)₂

3. Tác dụng với các chất khử mạnh: H₂, C, CO…

H₂ + CuO H₂O + Cu

CO + CuO CO₂ + Cu

7. Tính chất vật lí của CuO

Tính chất vật lí: Là chất rắn, có màu đen, không tan trong nước, nóng chảy ở 1148độC.

8. Tính chất hóa học của CO

Phân tử CO có liên kết ba bền vững nên ở nhiệt độ thường C rất trơ, chỉ hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao.

8.1 CO là oxit trung bình

Ở điều kiện bình thường, CO không phản ứng với nước, axit và bazơ.

8.2 CO là chất khử

Ở điều kiện nhiệt độ cao, CO khử được nhiều oxit kim loại tạo thành kim loại và khí CO₂.

CO + CuO (t°) → Cu + CO₂

4CO + Fe₃O₄ (t°) → 3Fe + 4CO₂

CO cháy trong oxi hoặc không khí với ngọn lửa màu xanh. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

2CO + O₂ (t°) → 2CO₂

9. Bạn có biết

Tương tự các oxit bazơ đứng sau oxit nhôm trong dãy hoạt động hóa học (như FeO, PbO….) bị khử bởi CO tạo thành kim loại và khí CO₂.

10. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn thu được gồm ?

A. Cu, Fe, Al, Mg.

B. Cu, FeO, Al₂O₃, MgO.

C. Cu, Fe, Al₂O₃, MgO.

D. Cu, Fe, Al, MgO

Đáp án C

Hướng dẫn giải:

Vì CuO, Fe₂O₃ đứng sau oxit nhôm bị khử bởi CO tạo thành các kim loại Cu, Fe và H₂O. Còn Al₂O₃ và MgO là không bị khử bởi H₂.

Ví dụ 2: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al₂O₃ nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là:

A. 0,8 gam. B. 8,3 gam.

C. 2,0 gam. D. 4,0 gam.

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Gọi n_CuO = x mol

CuO + CO → Cu + CO₂

x mol x mol x mol x mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

m_{hỗn hợp oxit} + m_CO = m_{chất rắn} + m_CO2

9,1 + 28x = 8,3 + 44x ⇒ x = 0,05 mol ⇒ m_CuO = 0,05. 80 = 4 g

Ví dụ 3: Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Thể tích khí CO đã tham gia phản ứng (đktc) là

A. 2,24l B. 3,36l

C. 4,48l D. 6,72l

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Áp dung ĐLBT khối lượng

n_CO2 = n_CO = x mol

m_oxit + m_CO = m_{chất rắn} + m_CO2

28x – 44x = 11,2 – 16 ⇒ x = 0,3.

Vậy V_CO = 0,3. 22,4 = 6,72 lit