Phản ứng giữa Crom(VI) oxit (CrO3) và Ethanol (C2H5OH) là một phản ứng oxi hóa khử mạnh mẽ, tạo ra các sản phẩm như Cacbon điôxít (CO2), Crom(III) oxit (Cr2O3) và Nước (H2O). Dưới đây là phương trình phản ứng chi tiết, cùng với các điều kiện, hiện tượng và bài tập liên quan.
Phương Trình Phản Ứng CrO3 + C2H5OH
Phương trình hóa học cân bằng:
4CrO3 + C2H5OH → 2CO2↑ + 2Cr2O3 + 3H2O
Giải thích phương trình:
- CrO3 đóng vai trò là chất oxi hóa, bị khử thành Cr2O3.
- C2H5OH (ethanol) đóng vai trò là chất khử, bị oxi hóa thành CO2.
Cơ chế phản ứng (lập phương trình hóa học):
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi:
Cr+6O3 + C-22H5OH → C+4O2↑ + Cr+32O3 + H2O
Chất khử: C2H5OH; chất oxi hoá: CrO3.
Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa và khử:
- Quá trình oxi hóa: 2C-2 → 2C+4 + 12e
- Quá trình khử: 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3
Bước 3: Cân bằng số electron trao đổi:
1 x [2C-2 → 2C+4 + 12e]
2 x [2Cr+6 + 6e → 2Cr+3]
Bước 4: Điền hệ số vào phương trình và kiểm tra cân bằng:
4CrO3 + C2H5OH → 2CO2↑ + 2Cr2O3 + 3H2O
Điều Kiện và Cách Tiến Hành Phản Ứng
- Điều kiện: Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường. Không cần gia nhiệt hoặc chất xúc tác đặc biệt.
- Cách tiến hành: Nhỏ từ từ dung dịch ethanol (C2H5OH) vào ống nghiệm chứa Crom(VI) oxit (CrO3).
Hiện Tượng Phản Ứng
- Có khí CO2 thoát ra, tạo thành bọt khí.
- CrO3 (màu đỏ thẫm) bị khử, tạo thành Cr2O3 (màu xanh lục).
Crom(VI) Oxit (CrO3)
-
Tính chất vật lý: Chất rắn màu đỏ thẫm.
-
Tính chất hóa học:
- Là một oxit axit, tác dụng với nước tạo thành axit cromic (H2CrO4) và axit dicromic (H2Cr2O7).
CrO3 + H2O → H2CrO4
2CrO3 + H2O → H2Cr2O7
Các axit này thường chỉ tồn tại trong dung dịch.
- Có tính oxi hóa mạnh, có thể gây cháy khi tiếp xúc với một số chất hữu cơ như ethanol, lưu huỳnh, phốt pho, cacbon…
Bài Tập Vận Dụng Liên Quan đến CrO3
Câu 1: Chất nào sau đây chỉ có tính bazơ, không có tính lưỡng tính?
A. Cr(OH)2
B. Cr2O3
C. Cr(OH)3
D. Al2O3
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Cr(OH)2 chỉ có tính bazơ, không có tính lưỡng tính.
Câu 2: Khối lượng bột nhôm cần dùng để thu được 78 gam crom từ Cr2O3 bằng phản ứng nhiệt nhôm (hiệu suất 100%) là:
A. 13,5 gam.
B. 27,0 gam.
C. 54,0 gam.
D. 40,5 gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
nCr = 78/52 = 1,5 mol
2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr
1,5 mol ← 1,5 mol
mAl = 1,5 * 27 = 40,5 gam.
Câu 3: Khối lượng K2Cr2O7 cần dùng để oxi hóa hết 0,6 mol FeSO4 trong môi trường H2SO4 loãng là:
A. 29,4 gam
B. 59,2 gam.
C. 24,9 gam.
D. 29,6 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
nK2Cr2O7 = 1/6 * nFeSO4 = 0,1 mol
mK2Cr2O7 = 0,1 * 294 = 29,4 gam
Câu 4: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl nóng, dư thoát ra V lít H2 (đktc). Giá trị của V là
A. 7,84.
B. 4,48.
C. 3,36
D. 10,08
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
mAl (ban đầu) = mX – mCr2O3 = 23,3 – 15,2 = 8,1 gam
nAl = 0,3 mol; nCr2O3 = 0,1 mol
2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr
0,2 ← 0,1 → 0,1 0,2
Hỗn hợp X: Al dư (0,1 mol), Al2O3 (0,1 mol), Cr (0,2 mol)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
0,1 → 0,15 mol
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2
0,2 → 0,2 mol
V = (0,15 + 0,2) * 22,4 = 7,84 lít
Câu 5: Cho 100,0 ml dung dịch NaOH 4,0 M vào 100,0 ml dung dịch CrCl3 thì thu được 10,3 gam kết tủa. Vậy nồng độ mol của dung dịch CrCl3 là:
A. 1,00M
B. 1,25M
C. 1,20M
D. 1,40M
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Gọi số mol CrCl3 là x (mol)
nNaOH = 0,4 mol; nCr(OH)3 = 0,1 mol
CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl
x → 3x → x
Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O
(0,4-3x) ← (0,4 – 3x)
nCr(OH)3 dư = x – (0,4 – 3x) = 0,1
=> x = 0,125 mol
CM CrCl3 = 1,25M
Câu 6: Phản ứng nào sau đây không đúng?
A. 2CrO3 + 2NH3 → Cr2O3 + N2 + 3H2O.
B. 4CrO3 + 3C→ 2Cr2O3+ 3CO2.
C. 4CrO3 + C2H5OH→ 2Cr2O3 + 2CO2 + 3H2O.
D. 2CrO3 + SO3→ Cr2O7 + SO2.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
CrO3 là chất có tính oxi hóa mạnh nên không phản ứng với SO3.
Câu 7: Nung nóng 1,0 mol CrO3 ở 420oC thì tạo thành oxit crom có mầu lục và O2. Biết rằng hiệu suất phản ứng đạt 80%, thể tích khí O2 (đktc) là
A. 11,20 lít
B. 16,80 lít
C. 26,88 lít
D. 13,44 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2
1 mol → 0,75 mol
VO2 (thực tế) = 0,75 22,4 80% = 13,44 lít.
Câu 8: Trong ba oxit CrO, Cr2O3, CrO3. Thứ tự các oxit chỉ tác dụng với dung dịch bazơ, dung dịch axit, cả dung dịch axit và dung dịch bazơ lần lượt là:
A. Cr2O3, CrO, CrO3.
B. CrO3, CrO, Cr2O3.
C. CrO, Cr2O3, CrO3.
D. CrO3, Cr2O3, CrO.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
CrO3: oxit axit → tác dụng với bazơ.
CrO: oxit bazơ → tác dụng với axit.
Cr2O3: oxit lưỡng tính → tác dụng với axit và bazơ.
Câu 9: Phát biểu không đúng là:
A. Hợp chất Cr(II) có tính khử đặc trưng còn hợp chất Cr(VI) có tính oxi hóa mạnh.
B. Các hợp chất Cr2O3, Cr(OH)3, CrO, Cr(OH)2 đều có tính chất lưỡng tính.
C. Các hợp chất CrO, Cr(OH)2 tác dụng được với dung dịch HCl còn CrO3 tác dụng được với dung dịch NaOH.
D. Thêm dung dịch kiềm vào muối đicromat, muối này chuyển thành muối cromat.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
A. Đúng
B. Sai vì CrO và Cr(OH)2 không phải hợp chất lưỡng tính.
C. Đúng
D. Đúng vì có cân bằng Cr2O72- (màu da cam) + H2O ⇄ 2CrO42- (màu vàng) + 2H+
Câu 10: Một oxit của nguyên tố R có các tính chất sau:
- Tính oxi hóa rất mạnh.
- Tan trong nước tạo thành hỗn hợp dung dịch H2RO4 và H2R2O7.
- Tan trong dung dịch kiềm tạo thành anion RO42- có màu vàng.
Oxit đó là:
A. SO3
B. CrO3
C. Cr2O3
D. Mn2O7
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
CrO3 có đầy đủ các tính chất trên.
- Tính oxi hóa mạnh.
- Tan trong nước tạo H2CrO4 và H2Cr2O7.
- Tan trong kiềm tạo CrO42- (màu vàng).
