Xin chào các em học sinh yêu quý! Cô là giáo viên Hóa học của các em đây.
Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về phản ứng giữa đồng(II) oxit (CuO) với axit nitric (HNO3). Đây là một bài tập rất hay và quen thuộc trong chương trình Hóa học lớp 8 của chúng ta, đặc biệt là theo chương trình Sách giáo khoa mới.

Chúng ta sẽ đi từng bước để giải quyết bài toán này nhé.

Bước 1: Xác định các chất tham gia phản ứng
Đề bài cho chúng ta hai chất tham gia phản ứng là CuO (đồng(II) oxit) và HNO3 (axit nitric).
CuO là một oxit bazơ, còn HNO3 là một axit mạnh.

Bước 2: Dự đoán sản phẩm của phản ứng
Khi oxit bazơ tác dụng với axit, sản phẩm thông thường là muối và nước.
Trong trường hợp này:
– Muối tạo thành sẽ có cation kim loại là Cu (từ CuO) và anion gốc axit là NO3 (từ HNO3). Muối này có tên là đồng(II) nitrat, công thức hóa học là Cu(NO3)2.
– Sản phẩm còn lại là nước, công thức hóa học là H2O.

Bước 3: Viết phương trình phản ứng hóa học
Dựa vào các chất tham gia và sản phẩm đã xác định, ta có phương trình phản ứng nháp:
CuO + HNO3 –> Cu(NO3)2 + H2O

Bước 4: Cân bằng phương trình phản ứng
Để đảm bảo định luật bảo toàn khối lượng, chúng ta cần cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình.
– Nguyên tố Cu: Bên trái có 1 Cu, bên phải có 1 Cu. Đã cân bằng.
– Nguyên tố O: Bên trái có 1 (trong CuO) + 3 (trong HNO3) = 4 O. Bên phải có 2 * 3 (trong Cu(NO3)2) + 1 (trong H2O) = 7 O. Chưa cân bằng.
– Nguyên tố H: Bên trái có 1 H (trong HNO3). Bên phải có 2 H (trong H2O). Chưa cân bằng.
– Nguyên tố N: Bên trái có 1 N (trong HNO3). Bên phải có 1 * 2 (trong Cu(NO3)2) = 2 N. Chưa cân bằng.

Để cân bằng, ta thấy số nguyên tử N và H ở bên phải đang nhiều hơn bên trái. Ta sẽ đặt hệ số cho HNO3.
Nếu ta đặt hệ số 2 cho HNO3:
CuO + 2HNO3 –> Cu(NO3)2 + H2O
Bây giờ ta kiểm tra lại:
– Cu: 1 (trái) = 1 (phải). Cân bằng.
– O: 1 (trong CuO) + 2 3 (trong HNO3) = 7 O (trái). Bên phải có 2 3 (trong Cu(NO3)2) + 1 (trong H2O) = 7 O. Cân bằng.
– H: 2 * 1 (trong HNO3) = 2 H (trái). Bên phải có 2 H (trong H2O). Cân bằng.
– N: 2 1 (trong HNO3) = 2 N (trái). Bên phải có 1 2 (trong Cu(NO3)2) = 2 N. Cân bằng.

Vậy phương trình phản ứng đã được cân bằng là:
CuO + 2HNO3 –> Cu(NO3)2 + H2O

Giải thích: Phản ứng giữa một oxit bazơ (CuO) và một axit (HNO3) luôn tạo ra muối (Cu(NO3)2) và nước (H2O). Việc cân bằng phương trình là cần thiết để tuân theo định luật bảo toàn khối lượng, đảm bảo số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố là như nhau ở hai vế của phản ứng.

Trả lời câu hỏi về khí NO:
Với phương trình phản ứng trên, ta thấy sản phẩm chỉ có muối đồng(II) nitrat và nước, không có khí nào được tạo ra.

Vậy có phương trình nào ra được khí NO không ạ?
Để tạo ra khí NO (nitơ monoxit) khi cho kim loại hoặc oxit kim loại tác dụng với axit nitric, thì kim loại hoặc oxit đó phải có tính khử, và axit nitric phải đóng vai trò là chất oxi hóa mạnh. Axit nitric có thể oxi hóa một số kim loại đứng trước hydro hoặc một số oxit kim loại.

Thông thường, phản ứng của CuO với dung dịch axit nitric loãng chỉ tạo ra muối và nước như phương trình trên.

Tuy nhiên, nếu chúng ta xem xét phản ứng của kim loại đồng (Cu) với dung dịch axit nitric loãng, thì sẽ có khí NO thoát ra.
Phương trình phản ứng là:
3Cu + 8HNO3 (loãng) –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Giải thích: Trong phản ứng này, Cu là kim loại có tính khử, nó sẽ bị oxi hóa bởi HNO3. Axit nitric ở đây đóng vai trò vừa là axit (tạo gốc NO3-), vừa là chất oxi hóa (ion NO3- bị khử thành khí NO). Kim loại Cu bị oxi hóa lên số oxi hóa +2 trong muối Cu(NO3)2. Nguyên tố Nitơ trong HNO3 có số oxi hóa +5, bị khử thành NO có số oxi hóa +2. Số nguyên tử Cu, H, N, O ở hai vế của phương trình đã được cân bằng.

Lưu ý quan trọng: Nếu dùng axit nitric đặc, sản phẩm khí có thể là NO2 chứ không phải NO.
Ví dụ:
Cu + 4HNO3 (đặc) –> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Như vậy, với câu hỏi trực tiếp “CuO + HNO3 ra gì ạ? Có pt nào ra đc khí NO ko ạ?”, ta có thể trả lời như sau:
1. CuO + HNO3 ra muối đồng(II) nitrat và nước: CuO + 2HNO3 –> Cu(NO3)2 + H2O. Phương trình này không tạo ra khí NO.
2. Để tạo ra khí NO khi phản ứng với HNO3, ta thường dùng kim loại đồng tác dụng với dung dịch axit nitric loãng: 3Cu + 8HNO3 (loãng) –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Chúc các em học tốt môn Hóa học! Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé.