Bài 33: Axit sunfuric và muối sunfat
Lý thuyết
Mục lục
* * * * *
Bài tập trắc nghiệm 6.47, 6.48, 6.49, 6.50 trang 67 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
6.47. Một loại oleum có công thức hoá học là \(H_2S_2O_7 (H_2SO_4.SO_3)\)Số oxi hoá của lưu huỳnh trong hợp chất oleum là
A. +2 B. +4.
C. +6. D.+8.
6.48. Chất nào sau đây vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử ?
A. \(O_3\). B. \( H_2SO_4\)
C. \(H_2S\). D.\( SO_2\).
6.49. Phân tử hoặc ion có nhiều electron nhất là
6.50. Hãy ghép từng cặp mỗi chất (ở cột bên trái) với tính chất của chất đó (ở cột bên phải)
|
Các chất
|
Tính chất của chất
|
Hướng dẫn giải
6.47. C
6.48. D
6.49.
Số electron của chất bằng tổng số electron của các nguyên tử tạo nên chất. Nếu là ion âm (anion) ta phải cộng thêm số electron bằng số điện tích của ion đó.
Đáp án D.
6.50.
A-c ; B- e; C-b ; D- a
Bài tập trắc nghiệm 6.51, 6.52, 6.53 trang 68 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
6.51. PTHH của phản ứng lưu huỳnh tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc, nóng :
\(S+ 2H_2SO_4 → 3SO_2 + 2H_2O\)
Trong phản ứng này, tỉ lệ giữa số nguyên tử lưu huỳnh bị khử và số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hoá là
A. 1 : 2 B. 1 : 3 C.3 : 1 D. 2 : 1.
6.52*. Cho sơ đồ phản ứng : H2SO4(đặc nóng)+Fe → Fe2(SO4)3+ H2O+SO2
Số phân tử \(H_2SO_4\) bị khử và số phân tử \(H_2SO_4\) tạo muối trong PTHH của phản ứng trên là
A. 6 và 3. B. 3 và 6. C. 6 và 6. D. 3 và 3.
6.53. Số mol \(H_2SO_4\) cần dùng để pha chế 5 lít dung dịch \(H_2SO_4\) 2M là
A. 2,5 mol. B. 5,0 mol. C. 10 mol. D. 20 mol.
Hướng dẫn giải
6.51. D
6.52.
Sau khi cân bằng, ta có PTHH :
\(6H_2SO_4\) (đặc nóng) + 2Fe → \(Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O + 3SO_2\)
Trong số 6 phân tử \(H_2SO_4\) tham gia phản ứng có 3 phân tử bị khử tạo thành 3 phân tử \(SO_2\) và 3 phân tử \(H_2SO_4\) tạo ra một phân tử \(Fe_2(SO_4)_3\).
Trả lời: Đáp án D
6.53. C
Bài 6.54 trang 68 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Nêu phương pháp hoá học để phân biệt các dung dịch sáu với điều kiện được dùng quỳ tím và chọn thêm một hoá chất làm thuốc thử :
\(Na_2SO_4, NaCl, H_2SO_4, HCL\).
Viết PTHH của những phản ứng đã dùng.
Hướng dẫn giải
- Dùng quỳ tím để phân thành hai nhóm chất :
Nhóm 1 : \(HCL, H_2SO_4\).
Nhóm 2 : \(NaCl, Na_2SO_4\).
Thuốc thử được chọn thêm có thể là dung dịch \(BaCl_2\) để phân biệt từng chất có trong mỗi nhóm chất:
Chất nào ở nhóm 1 tạo kết tủa trắng với dung dịch \(BaCl_2\), chất đó là \(H_2SO_4\). Chất còn lại là HCL.
Chất nào ở nhóm 2 tạo kết tủa trắng với dung dịch \(BaCl_2\), chất đó là \(Na_2SO_4\). Chất còn lại là NaCl.
PTHH:
\(H_2SO_4 +BaCl_2 → BaSO_4↓ + HCl\)
\(Na_2SO_4 + BaCl_2 → BaSO_4↓ + NaCl\)
Bài 6.55 trang 68 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Có những chất khi tham gia phản ứng hoá học này có vai trò là chất khử, nhưng trong phản ứng khác lại có vai trò là chất oxi hoá. Hãy dẫn ra những PTHH để minh hoạ cho những trường hợp sau :
a) Chất đó là oxit.
b) Chất đó là axit.
c) Chất đó là muối.
d) Chất đó là đơn chất.
Hướng dẫn giải
a) \(SO_2\)
\( SO_2\) +\(2H_2O\)+\(O_2+2SO_2 → 2H_2SO_4\)
\(2H_2S +SO_2→ 2H_2O+ 3S↓\)
b) HCl
+ \(HCl +Fe → Fe Cl_2 +H_2↑ \)
+ \(4HCl+ MnO_2 →Cl_2↑ +2H_2O+MnCl_2\)
c) \(CuBr_2\)
+ \(CuBr_2\) là chất oxi hoá:
\(Fe + CuBr_2 → Cu +FeBr_2\)
\(CuBr_2\) là chất khử:
\(CuBr_2 +Cl_2 → CuCl_2 + Br_2\)
d) S.
+ \( S + O_2 → SO_2\)
+ \( S + Fe → FeS\)
Bài 6.56 trang 68 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Có những chất sau : \(Mg, Na_2CO_3, Cu\), dung dịch \(H_2SO_4\) đặc, dung dịch \(H_2SO_4\) loãng.
Hãy cho biết chất nào tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) đặc hay loãng để sinh ra :
a) Chất khí nhẹ hơn không khí và cháy được trong không khí.
b) Chất khí nặng hơn không khí, nó vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
c) Chất khí nặng hơn không khí và không duy trì sự cháy.
Viết tất cả PTHH cho các phản ứng.
Hướng dẫn giải
a) Mg + dung dịch \(H_2SO_4\) loãng sinh ra khí hiđro.
PT : \(Mg + H_2SO_4 → MgSO_4\)
b) Cu + \(H_2SO_4\) đặc sinh ra khí \(SO_2\).
PT:
\(Cu +2H_2SO_4 →2H_2O +SO_2 + CuSO_4\)
c) \(Na_2CO_3\) + dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, sinh ra khí \(CO_2\).
PT: \( Na_2CO_3 + H_2SO_4 → NaSO_4 + H_2O +CO_2\)
Bài 6.57 trang 69 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Trong bài thực hành về tính chất hoá học của axit sunfuric có những hoá chất sau : Cu, ZnO, Fe, \(Na_2SO_3, C_{12}H_{22}O_{11} \) (đường), dung dịch NaOH, giấy quỳ tím, dung dịch \(H_2SO_4\) loãng và dung dịch \(H_2SO_4\) đặc.
Hãy lập kế hoạch thí nghiệm để chứng minh rằng :
a) Dung dịch \(H_2SO_4\) loãng có những tính chất hoá học chung của axit.
b) Dung dịch \(H_2SO_4\) đặc có những tính chất hoá học đặc trưng là tính oxi hoá mạnh và tính háo nước.
Hướng dẫn giải
a) Dung dịch \(H_2SO_4\) loãng có tính chất chung của axit. Các thí nghiệm chứng minh :
Thí nghiệm 1. \(Fe + H_2SO_4\)
Thí nghiệm 2. \(ZnO + H_2SO_4\)
Thí nghiệm 3. \(Na_2SO_3 + H_2SO_4\)
Thí nghiệm 4. \(NaOH + H_2SO_4\) (dùng giấy quỳ tím chứng minh có phản ứng hoá học xảy ra).
b) Các thí nghiệm chứng minh \(H_2SO_4\) có tính chất hoá học đặc trưng .
Thí nghiệm 5. \(Cu + H_2SO_4\)(đặc) - Tính oxi hoá mạnh.
Thí nghiệm 6. \(C_{12}H_{22}O_{11} + H_2SO_4(đặc)\) - Tính háo nước và tính oxi hoá
Bài 6.58 trang 69 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Cần điều chế một lượng muối \(CuSO_4\). Phương pháp nào sau đây tiết kiệm được axit sunfuric ?
a) Axit sunfuric tác dụng với đồng (II) oxit.
b) Axit suníuric tác dụng với kim loại đồng.
Hướng dẫn giải
Viết các PTHH :
\(H_2SO_4 + CuO → CuSO_4 + H_2O\) (1)
\(2H_2SO_4 + Cu → CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O\) (2)
Theo (1): Muốn điều chế được 1 mol \(CuSO_4\), cần 1 mol \(H_2SO)4\).
Theo (2): Muốn điều chế được 1 mol \(CuSO_4\), cần 2 mol \(H_2SO)4\).
Kết luận : Phương pháp thứ nhất tiết kiệm được một nửa lượng axit sunfuric.
Bài 6.59 trang 69 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Người ta có thể điều chế một số chất khí bằng những phản ứng hoá học sau :
a) Nhiệt phân \(CaCO_3\).
b) Dung dịch HCL đặc tác dụng với \(MnO_2\).
c) Dung dịch \(H_2SO_4\) loãng tác dụng với Zn.
d) Dung dịch \(H_2SO_4\) đặc tác dụng với Cu.
e) Nhiệt phân \(KMnO_4\).
- Hãy cho biết tên chất khí được sinh ra trong mỗi phản ứng trên và viết PTHH của các phản ứng.
- Bằng thí nghiệm nào có thể khẳng định được chất khí sinh ra trong mỗi thí nghiệm ?
Hướng dẫn giải
a) Khí \(CO_2\), khẳng định bằng dung dịch \(Ca(OH)_2\).
b) Khí \(Cl_2\), khí clo ẩm có tính tẩy màu.
\(4HCl+ MnO_2 → 2H_2O +Cl_2 ↑ + MnCl_2\)
c) Khí \(H_2\), cháy trong không khí kèm theo tiếng nổ nhỏ.
\(H_2SO_4 + Zn →ZnSO_4 +H_2\)
\(H_2 +O_2 → H_2O\)
d) Khí \(SO_2\), khí này làm mất màu dung dịch \(KMnO_4\).
\(2H_2SO_4 + Cu → CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O\)
\(2H_2O +\,\,\,\,\,2KMnO_4 + \,\,\,\,\,5SO_2 → 2H_2SO_4+ 2MnSO_4 +K_2SO_4\)
(không màu) (tím) (không màu, mùi sốc) (không màu) (trắng)
e) Khí \(O_2\), khí này làm than hồng bùng cháy.
\(2KMnO_4 → MnO_2 +O_2 + K_2MnO_4\)
Bài 6.60 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Thực hiện những biến đổi hoá học sau bằng cách viết những PTHH và ghi điều kiện của phản ứng, nếu có:
Hướng dẫn giải
Các PTHH cho những biến đổi :
1) Đốt khí \(H_2S\) trong oxi hoặc không khí dư :
2) Dùng \(Br_2\) oxi hoá khí \(SO_2\) :
\(SO_2 + Br_2 + 2H_2O → 2HBr + H_2SO_4\)
3) Dùng Cu khử \(H_2SO_4\) đặc :
4) Dùng khí oxi để oxi hoá \(SO_2\) với xúc tác\(V_2O_5\):
5) Cho SO3 tác dụng với H2O :
\(SO_3 +H_2O →H_2SO_4\)
6) Đốt lưu huỳnh trong oxi hoặc trong không khí
\(S +O_2 →SO_2\)
7) Dùng \(H_2S\) khử \(SO_2\) :
Bài 6.61 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Dung dịch axit sunfuric đặc (D = 1,83 g/ml) chứa 6,4% nước. Hãy cho biết trong 1 lít dung dịch axit này có bao nhiêu mol \(H_2SO_4\) ?
Hướng dẫn giải
Một lít \(H_2SO_4\) đặc có khối lượng là : .
1,83.1000= 1830 (g)
Khối lượng \(H_2O\) có trong 1 lít \(H_2SO_4\) đặc là :
Khối lượng \(H_2SO_4\) tinh khiết có trong 1 lít là : 1830- 117,12= 1712,88 (g)
Số mol \(H_2SO_4\) có trong 1 lít axit sunfuric đặc :
\({n_{{H_2}S{O_4}}} = {{1712,88} \over {98}} = 17,48\left( {mol} \right)\)
Bài 6.62 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Xử lí 1,143 gam hỗn hợp rắn gồm kali clorua và kali sunfat bằng dung dịch axit sunfuric đặc, thu được 1,218 gam kali sunfat.
a) Viết PTHH của phản ứng xảy ra.
b) Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp rắn ban đầu.
Hướng dẫn giải
PTHH : \(2KC1 + H_2SO_4(đặc) → K_2SO_4 + 2HCl↑\)
Khối lượng muối trong hỗn hợp :
Đặt x và y là số mol KC1 và K2SO4 trong hỗn hợp. Ta có
74,5x + 174y = 1,14 (1)
Khối lượng \(K_2SO_4\) sau phản ứng bao gồm khối lượng \(K_2SO_4\) vốn có trong hỗn hợp ban đầu và khối lượng \(K_2SO_4\) sinh ra sau phản ứng (m = 174.0,5x = 87x). Ta có :
87x+ 174y= 1,218 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2), được x = 0,006 ; y = 0,004.
Khối lượng KC1 là : 74,5.0,006 = 0,447 (g).
Khối lượng \(K_2SO_4\) là : 1,143 - 0,447 = 0,696 (g).
Bài 6.63 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Cho 7,8 gam hỗn hợp hai kim loại là Mg và Al tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, dư. Khi phản ứng kết thúc, người ta thu được 8,96 lít khí (đktc).
a) Viết PTHH của các phản ứng đã xảy ra.
b) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
c) Tính thể tích dung dịch \(H_2SO_4\) 2M đã tham gia các phản ứng.
Hướng dẫn giải
a) Các PTHH :
\(Mg + H_2SO_4 → MgSO_4 + H_2↑\) (1)
\(2A1 + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑\) (2)
b) Khối lượng kim loại trong hỗn hợp:
- Số mol \(H_2\) sinh ra ở (1) và (2) : \({n_{{H_2}}} = {{8,96} \over {22,4}} = 0,4\left( {mol} \right)\)
- Đặt x và y là số mol Mg và Al có trong hỗn hợp. Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình đại số :
\(\left\{ \begin{array}{l}
24{\rm{x}} + 27y = 7,8\\
x + 1,5y = 0,4
\end{array} \right.\)
Giải hệ phương trình, ta được x = 0,1 và y = 0,2.
Khối lượng các kim loại :
\(m_{Mg} = 24.0,1 = 2,4 (g) \)
\(m_{Al} = 27.0,2 = 5,4 (g)\)
c) Thể tích dung dịch \(H_2SO_4\)1ham gia phản ứng :
Số mol \(H_2SO_4\) tham gia (1) và (2) là :
0,1 + 0,3 = 0,4 (mol)
Thể tích dung dịch \(H_2SO_4\) là :
\({V_{{H_2}S{O_4}}} = {{0,4} \over 2} = 0,2\left( l \right)\,\,hay\,\,200ml\)
Bài 6.64 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Cho Fe phản ứng với dung dịch \(H_2SO_4\) thu được khí A và 11,04 gam muối. Tính khối lượng Fe phản ứng biết rằng số mol Fe phản ứng bằng 37,5% số mol \(H_2SO_4\) phản ứng.
Hướng dẫn giải
Axit \(H_2SO_4\) không biết là loãng hay đặc, khí thoát ra không biết là \(H_2\) hay là \(SO_2\) nên chưa kết luận được
Nếu \(H_2SO_4\) là loãng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 1 → loại V
Nếu \(H_2SO_4\) đặc, nóng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 3 → có thêm phản ứng giữa Fe với muối \(Fe^{3+}\) tạo ra muối \(Fe^{2+}\)
Các phản ứng cho - nhận e xảy ra:
\(Fe → Fe^{3+} + 3e\) ( 1 ) \(2H_2SO_4 + 2e → SO_2 + SO_4^{2-} + 2H_2O\)
\(Fe + 2Fe^{3+} → 3Fe^{2+}\) (2)
Nếu gọi số mol \(H_2SO_4\) phản ứng là x thì số mol Fe phản ứng ( 1 ) là x/3 số mol Fe phản ứng (2) là y, vậy ta có :
\({x \over 3} + y = 0,375{\rm{x}} \Leftrightarrow 24y = x\left( * \right)\)
Mặt khác :
\(m_{muối}\)= \(m_{FeSO_4}\) +\(m_{Fe_2(SO_4)_3}\)= 152.3y + 400 x
\(\frac{{{\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle x$}
\kern-0.1em/\kern-0.15em
\lower0.25ex\hbox{$\scriptstyle 3$}} - 2y}}{2} = 11,04\left( {**} \right)\)
Thay (*) vào (**) giải được y = 0,0067; x = 0,16
Vậy khối lượng Fe phản ứng là: 0,16.0,375.56 = 3,36 (gam).
Bài 6.65 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Hoà tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, thu được 1,344 lít khí \(H_2\) (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Xác định gía trị của m.
Hướng dẫn giải
\(n_{H_2}=1,344: 22,4 =0,06\)
\(n_{H_2SO_4}=n_{H_2} =0,06\)
\(n_{SO_4^{2-}}= n_{H_2SO_4}\) =0,06
\(m_{muối} =m_{kim loại} +m_{SO_4^{2-}} =3,22+ 0,06× 96 =8,98 (gam)\)
Bài 6.66 trang 70 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Al và Cu chia làm 2 phần bằng nhau :
- Phần 1 : Cho tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) loãng, dư thu được 1,344 lít khí \(H_2\) (đktc).
- Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch \(H_2SO_4\) đặc nóng, dư, thu được 2,24 lít khí \(SO_2\) (đktc) .Xác định giá trị của m.
Hướng dẫn giải
Các PTHH :
\(2Al + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑\) (1)
\(2Al + 6H_2SO_4 →Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2↑ + 6H_2O\) (2)
\( Cu + 2H_2SO_4 → CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O\) (3)
Theo PTHH (1) số mol Al tham gia phản ứng bằng 2/3 số mol \(H_2\).
=> Khối lượng AI trong hỗn hợp : 2×2/3×0,06×27 = 2,16(g)
Số mol \(SO_2\) được giải phóng bởi Al:
\({{2,16} \over {27}}.{3 \over 2} = 0,12\left( {mol} \right)\)
Theo PTHH (2) và (3) số mol \(SO_2\) giải phóng bởi Cu : 2.0,1 - 0,12 = 0,08 (mol)
Theo PTHH (3) khối lượng Cu trong hỗn hợp : 0,08. 64 = 5,12 (g)
Vậy m = 2,16 + 5,12 = 7,28 (g).
Bài 6.67 trang 71 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Sau khi hoà tan 8,45 gam oleum A vào nước được dung dịch B, để trung hoà dung dịch B cần 200 ml dung dịch NaOH 1M. Xác định công thức của A.
Hướng dẫn giải
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
