Bài 4.14 trang 49, 50, 51 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Trong hai cách trên, cách nào ít làm ô nhiễm môi trường hơn?...

Copper(II) sulfate được sử dụng làm nguyên liệu trong phân bón, làm thuốc kháng nấm. Ngoài ra còn dùng để diệt rêu – tảo trong bể bơi,… Copper(II) sulfate được sản xuất chủ yếu sử dụng từ nguồn nguyên liệu tái chế. Phế liệu được tinh chế cùng kim loại nóng chảy được đổ vào nước để tạo thành những mảnh xốp. Hỗn hợp này được hoà tan trong dung dịch sulfuric acid loãng trong không khí theo phương trình:

Cu + O₂ + H₂SO₄ -> CuSO₄ + H₂O (1)

Ngoài ra, copper(II) sulfate còn được điều chế bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng:

Cu + H₂SO₄ -> CuSO₄ + SO₂ + H₂O (2)

a) Cân bằng 2 phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Trong hai cách trên, cách nào ít làm ô nhiễm môi trường hơn?

Phương pháp giải :

a) - Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa - khử

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng

=> Xác định chất oxi hóa, chất khử

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

b) Dựa vào khí SO₂ là một khí gây ô nhiễm môi trường để đưa ra kết luận

Lời giải chi tiết:

a) * Phương trình: Cu + O₂ + H₂SO₄ -> CuSO₄ + H₂O

- Bước 1: \(\mathop {Cu}\limits^0 + \mathop {{O_2}}\limits^0 + {H_2}S{O_4} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} S{O_4} + {H_2}\mathop O\limits^{ - 2} \)

=> Cu là chất khử, O₂ là chất oxi hóa

- Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: \(\mathop {Cu}\limits^0 \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} + 2e\)

+ Quá trình khử: \(\mathop {{O_2}}\limits^{ - 1} + 2.2e \to 2\mathop O\limits^{ - 2} \)

- Bước 3:

- Bước 4: 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄ -> 2CuSO₄ + 2H₂O

* Phương trình: Cu + H₂SO₄ -> CuSO₄ + SO₂ + H₂O

- Bước 1: \(\mathop {Cu}\limits^0 + {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} S{O_4} + \mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {H_2}O\)

=> Cu là chất khử, H₂SO₄ là chất oxi hóa

- Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: \(\mathop {Cu}\limits^0 \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} + 2e\)

+ Quá trình khử: \(\mathop S\limits^{ + 6} + 2e \to \mathop S\limits^{ + 4} \)

- Bước 3:

- Bước 4: Cu + 2H₂SO₄ -> CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

b) Vì SO₂ là khí gây ô nhiễm môi trường nên cách 1 ít làm ô nhiễm môi trường hơn