1. Cân bằng phản ứng Cu + AgNO3 -> Cu(NO3)2 + Ag
Phản ứng của đồng với dung dịch bạc nitrat (AgNO3) đã được cân bằng có thể mô tả như sau:
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Cách thực hiện thí nghiệm là đặt một mẩu dây đồng vào ống nghiệm chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3).
Hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm là dây đồng bắt đầu tan dần, sau khi phản ứng diễn ra, trên bề mặt của dây đồng xuất hiện một lớp kim loại trắng sáng; và dung dịch thu được có màu xanh.
Loại phản ứng này được xem xét như một phản ứng thế và cũng là một phản ứng oxi hoá – khử, được biểu diễn bởi công thức phản ứng: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag.
Bản chất của các chất tham gia phản ứng có thể mô tả như sau:
- Bản chất của Cu (Đồng)
Đồng (Cu) là một kim loại có khả năng khử các ion kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học và trong dung dịch muối.
- Bản chất của AgNO3 (Bạc nitrat)
Bạc nitrat (AgNO3) mang đặc tính hoá học của một muối, có khả năng tác dụng với các kim loại với điều kiện là kim loại đó phải mạnh hơn nó trong dãy hoạt động hóa học, đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối.
2. Mở rộng kiến thức về tính chất hóa học của những chất tham gia phản ứng
2.1. Tính chất hóa học của Cu
Đồng là một kim loại có tính khử yếu, thể hiện sự tương tác với các phi kim như sau:
- Tác dụng với oxi:
Khi đun nóng, đồng phản ứng với oxi tạo ra oxit đồng (II) (CuO), có tác dụng bảo vệ bề mặt của đồng khỏi quá trình oxi hóa tiếp tục.
2Cu + O2→ CuO
Tiếp theo, khi tiếp tục đun nóng ở nhiệt độ cao (800-1000°C), oxit đồng (II) (CuO) tác dụng với đồng tạo ra oxit đồng (I) (Cu₂O) có màu đỏ:
CuO + Cu → Cu2O
- Tác dụng trực tiếp với Cl2, Br2. S...
Đồng phản ứng trực tiếp với clo (Cl2), tạo ra cloua đồng (II) (CuCl2):
Cu + Cl2 → CuCl2
Đồng cũng tác dụng với lưu huỳnh (S), tạo thành sulfua đồng (CuS):
Cu + S → CuS
- Tác dụng với axit:
Đồng không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng.
Khi có mặt oxi, đồng tác dụng với dung dịch HCl trong điều kiện tiếp xúc giữa dung dịch axit và không khí, tạo ra cloua đồng (II) và nước:
2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O
Với HNO3, H2SO4 đặc:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
- Tác dụng với dung dịch muối:
Đồng khử được ion kim loại đứng sau nó trong dung dịch muối, ví dụ:
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
2.2. Tính chất hóa học của AgNO3
Phản ứng oxi hóa khử là một loại phản ứng hóa học mà trong đó một chất bị oxi hóa và một chất bị khử. Bạc nitrat (AgNO3) là một chất oxi hóa có độ bền trung bình, có thể bị khử thành bạc nguyên tố thông qua sự tương tác với nhiều chất khử trung bình hoặc mạnh. Các ví dụ như hydrazin (N2H4) và axit phospho (H3PO3) đều có khả năng khử AgNO3 thành bạc kim loại.
- Phản ứng oxi hóa khử với AgNO₃:
N2H4 + 4AgNO3 → 4Ag + N2 + 4HNO3
H3PO3 + 2AgNO3 + H2O → 2Ag + H3PO4 + 2HNO3
2AgNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2Ag
- Phản ứng phân hủy:
AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
- Phản ứng với NH3:
2AgNO3 + 2NH3 · H2O → Ag2O + H2O + 2NH4NO3 (lượng nhỏ amoniac)
AgNO3 + 3NH3 · H2O → Ag(NH3)2OH + NH4NO3 + 2H2O (amoniac dư)
- Phản ứng với axit:
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
HBr + AgNO3 → AgBr + HNO3
- Phản ứng với NaOH:
2NaOH + 2AgNO3 → 2NaNO3 + Ag2O + H2O
- Phản ứng với khí clo:
Cl2 + H2O → HCl + HClO
HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3
3. Bài tập tự luyện liên quan
Câu 1. Tiến hành các thí nghiệm sau
(a) Ngâm lá đồng trong dung dịch AgNO3
(b) Ngâm lá kẽm trong dung dịch HCl loãng
(c) Ngâm lá nhôm trong dung dịch NaOH
(d) Ngâm lá sắt được cuốn dây đồng trong dung dịch NaOH
(e) Để một vật bằng gang ngoài không khí ẩm
(f) Ngâm một miếng đồng vào dung dịch Fe2(SO4)3
Số thí nghiệm xảy ra ăn mòn điện hóa là
A. 2
B. 1
C. 4
D. 3
Lời giải:
Đáp án: D
(a) tạo ra 2 kim loại là Cu và Ag nên là ăn mòn điện hóa
(b) là ăn mòn hóa học
(c) là ăn mòn hóa học
(d) là ăn mòn điện hóa
(e) là ăn mòn điện hóa
(f) là ăn mòn hóa học
Câu 2. Cho m gam Cu tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch AgNO3 1M. Tính giá trị m cần cho phản ứng?
A. 6,4
B. 3,2
C. 9,6
D. 8
Lời giải:
Đáp án: A
nAgNO3 = 0,2 mol
Phương trình phản ứng xảy ra
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
0,1 ← 0,2
mCu = 0,1.64 = 6,4 gam
Câu 3. Dãy kim loại nào dưới đây phản ứng được với dung dịch sắt (II) nitrat.
A. Cu, Fe, Ag
B. Al, Zn, Mg
C. Fe, Ag, Mg
D. Al, Cu, Zn
Lời giải:
Đáp án: B
Phương trình phản ứng
2Al + 3Fe(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Fe
Zn + Fe(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Fe
Mg + Fe(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Fe
Câu 4. Ngâm một thanh Cu vào dung dịch AgNO₃ dư thu được dung dịch A. Sau đó ngâm thanh Fe (dư) vào dung dịch A thu được dung dịch B và chất rắn Z. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Z có chứa chất nào sau đây?
A. Fe
B. Fe, Cu
C. Cu, Ag.
D. Fe, Cu, Ag
Lời giải:
Đáp án: D
Các phản ứng xảy ra:
Cu (dư) + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag
Cu(NO3)2 + Fe(dư) → Fe(NO3)2+ Cu
Vậy dung dịch Y chứa Fe(NO3)2.
Câu 5. Việc sử dụng lá đồng và dung dịch axit sulfuric loãng đun nóng để nhận biết ion nitrat có lẽ là do
A. Phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng và dung dịch có màu xanh
B. Phản ứng tạo ra dung dịch có màu xanh và khí không mùi làm xanh giấy quỳ ẩm.
C. Phản ứng tạo ra kết tủa màu xanh.
D. Phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.
Lời giải:
Đáp án: D
Việc sử dụng lá đồng và dung dịch axit sulfuric loãng đun nóng để nhận biết ion nitrat là vì phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.
Câu 6. Khi cho lá đồng vào dung dịch HNO3 đặc, hiện tượng quan sát được là:
A. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra
B. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra
C. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu thoát ra
D. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí màu nâu đỏ thoát ra
Lời giải:
Đáp án: D
Lá đồng màu đỏ tan dần trong dung dịch axit HNO3 đặc và sinh ra khí nito đioxit (NO2) màu nâu đỏ theo phản ứng:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2+ 2NO2↑ + 2H2O
Câu 7. Việc hoà tan hoàn toàn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl2 và NaCl (tỉ lệ số mol 1:2) vào nước (dư) tạo ra dung dịch X. Sau khi thêm dung dịch AgNO3 (dư) vào X, phản ứng hoàn toàn sinh ra m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 28,7
B. 68,2
C. 57,4
D. 21,8
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 8. Có 4 dung dịch đựng riêng biệt: (a) HCl; (b) CuCl2; (c) FeCl2; (d) HCl có lẫn CuCl2. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh sắt nguyên chất. Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là
A. 0
B. 1
C. 3
D. 2
Lời giải:
Đáp án: D
Để xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa cần thỏa mãn 3 điều kiện:
1. Có 2 điện cực khác bản.
2. 2 điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau.
3. 2 điện cực được nhúng trong cùng 1 dung dịch chất điện li.
Có 2 trường hợp thỏa mãn: (1) Fe nhúng vào dung dịch CuCl2 và (2) Fe nhúng vào dung dịch CuCl2 + HCl.
Câu 9. Nhận định nào sau đây không đúng?
A. Phản ứng thế trong hóa học vô cơ đều là phản ứng oxi hóa – khử.
B. Các phản ứng trao đổi có thể là phản ứng oxi hóa – khử, có thể không là phản ứng oxi hóa khử.
C. Các phản ứng hóa hợp có thể là phản ứng oxi hóa – khử, có thể không là phản ứng oxi hóa khử.
D. Các phản ứng trao đổi đều không phải là phản ứng oxi hóa khử.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài viết liên quan: Fe + AgNO3 → Fe(NO3)2 + Ag - Phản ứng Fe ra Fe(NO3)2
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Luật Minh Khuê về cân bằng phản ứng Cu + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag. Xin cảm ơn quý bạn đọc đã quan tâm theo dõi!
