Chào các em học sinh lớp 9 thân mến! Hôm nay, cô trò chúng ta sẽ cùng nhau ôn tập và giải một bài tập Hóa học rất thú vị liên quan đến phản ứng của dung dịch muối với dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân.

Chúng ta sẽ đi vào từng bước phân tích bài toán để tìm ra đáp án chính xác nhất nhé.

Đề bài cho chúng ta biết: Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuCl2 đến khi kết tủa không tạo thêm nữa thì dừng lại. Lọc kết tủa rồi đem nung đến khối lượng không đổi. Hỏi thu được chất rắn nào?

Các lựa chọn đáp án là: Cu, Cu2O, Cu(OH)2, CuO.

Chúng ta sẽ phân tích từng giai đoạn của thí nghiệm:

Giai đoạn 1: Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuCl2 đến khi kết tủa không tạo thêm nữa.

Khi cho dung dịch natri hiđroxit (NaOH) vào dung dịch đồng(II) clorua (CuCl2), sẽ xảy ra phản ứng hóa học giữa hai chất này. NaOH là một bazơ mạnh, còn CuCl2 là một muối của kim loại có tính kiềm. Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi ion trong dung dịch.

Chúng ta cần viết phương trình phản ứng của NaOH và CuCl2.
Trong dung dịch, NaOH phân li ra ion Na+ và OH-.
CuCl2 phân li ra ion Cu2+ và Cl-.

Khi trộn hai dung dịch này, các ion sẽ có khả năng kết hợp với nhau để tạo thành các chất mới. Chúng ta xem xét các cặp ion có thể tạo thành:
– Na+ kết hợp với Cl- tạo thành NaCl. Natri clorua (NaCl) là một muối tan, nên nó vẫn ở dạng ion trong dung dịch.
– Na+ kết hợp với OH- tạo thành NaOH. Tuy nhiên, NaOH là chất tham gia phản ứng, nên chúng ta không xét trường hợp này.
– Cu2+ kết hợp với Cl- tạo thành CuCl2. Tuy nhiên, CuCl2 là chất tham gia phản ứng, nên chúng ta không xét trường hợp này.
– Cu2+ kết hợp với OH- tạo thành đồng(II) hiđroxit, có công thức hóa học là Cu(OH)2. Đồng(II) hiđroxit là một bazơ không tan, nó sẽ kết tủa.

Vậy, phương trình hóa học của phản ứng xảy ra là:
2NaOH(dung dịch) + CuCl2(dung dịch) -> Cu(OH)2(kết tủa) + 2NaCl(dung dịch)

Phản ứng này tiếp tục xảy ra cho đến khi một trong hai chất phản ứng hết, hoặc khi không còn ion nào có khả năng kết hợp để tạo thành chất kết tủa. Đề bài nói rõ “đến khi kết tủa không tạo thêm nữa thì dừng lại”. Điều này có nghĩa là phản ứng đã xảy ra hoàn toàn cho đến khi một trong hai chất phản ứng hết, hoặc đến điểm bão hòa của phản ứng. Tuy nhiên, với lượng NaOH nhỏ từ từ, khả năng cao là NaOH sẽ phản ứng hết với CuCl2 tạo thành kết tủa Cu(OH)2.

Chất rắn thu được sau giai đoạn này chính là kết tủa đồng(II) hiđroxit (Cu(OH)2).

Giai đoạn 2: Lọc kết tủa rồi đem nung đến khối lượng không đổi.

Sau khi phản ứng ở giai đoạn 1 kết thúc, chúng ta sẽ thu được hỗn hợp gồm dung dịch NaCl và kết tủa Cu(OH)2. Bước tiếp theo là lọc kết tủa. Thao tác lọc sẽ tách phần chất rắn (kết tủa Cu(OH)2) ra khỏi phần dung dịch (chứa NaCl).

Sau khi lọc, chúng ta thu được kết tủa Cu(OH)2. Bước cuối cùng là đem kết tủa này đi nung nóng đến khối lượng không đổi. Phản ứng nhiệt phân các bazơ không tan thường tạo ra oxit kim loại tương ứng và nước.

Chúng ta viết phương trình nhiệt phân của Cu(OH)2:
Cu(OH)2(rắn) –(nung)–> Oxit kim loại + H2O

Đồng(II) hiđroxit (Cu(OH)2) là bazơ của đồng(II). Khi nung nóng, nó sẽ phân hủy tạo thành đồng(II) oxit (CuO) và nước (H2O).

Phương trình nhiệt phân của Cu(OH)2 là:
Cu(OH)2(rắn) –(nung)–> CuO(rắn) + H2O(khí)

Phản ứng này xảy ra và kết thúc khi toàn bộ Cu(OH)2 đã bị phân hủy. Do đó, chất rắn thu được sau khi nung đến khối lượng không đổi sẽ là CuO.

Bây giờ, chúng ta hãy xem xét các lựa chọn đáp án:
– Cu (Đồng kim loại): Đồng kim loại không phải là sản phẩm của phản ứng nhiệt phân Cu(OH)2.
– Cu2O (Đồng(I) oxit): Đồng(I) oxit có công thức là Cu2O. Sản phẩm nhiệt phân của Cu(OH)2 là đồng(II) oxit, CuO.
– Cu(OH)2 (Đồng(II) hiđroxit): Cu(OH)2 là chất kết tủa ban đầu, nhưng sau khi nung thì nó đã bị phân hủy.
– CuO (Đồng(II) oxit): Đây chính là sản phẩm của phản ứng nhiệt phân Cu(OH)2.

Vậy, chất rắn thu được sau khi nung đến khối lượng không đổi là CuO.

Kết luận:

Dựa vào các bước phân tích phản ứng, chúng ta có thể khẳng định đáp án đúng là CuO.

Chúc các em học tốt môn Hóa học!