Axit sunfuric đặc và loãng có tính chất hóa học giống và khác nhau như thế nào ? Để biết chi tiết hơn, Tech12h xin chia sẻ với các bạn bài 33: Axit sunfuric - Muối sunfat . Với lý thuyết và các bài tập có lời giải chi tiết, hi vọng rằng đây sẽ là tài liệu giúp các bạn học tập tốt hơn.
Nội dung bài viết gồm 2 phần:
- Ôn tập lý thuyết
- Hướng dẫn giải bài tập sgk
A. LÝ THUYẾT
I. AXIT SUNFURIC
1. Tính chất vật lí
- Chất lỏng, sánh như dầu, không màu, không bay hơi.
- Tan vô hạn trong nước và tỏa nhiều nhiệt.
- Cách pha loãng axit sunfuric đặc: Rót từ từ axit đặc vào nước dọc theo đũa thủy tinh và khuấy đều. Tuyệt đối không làm ngược lại.
2. Tính chất hoáhọc
Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng: đầy đủ tính chất của một axit
- Quỳ tím hoá đỏ
- Tác dụng với kim loại đứng trước H → muối + H2
- Tác dụng với bazơ và oxit bazơ → muối + H2O
- Tác dụng với muối của axit yếu hơn
\=>Tính oxi hóa được thể hiện ở nguyên tử H.
Tính chất của axit sunfuric đặc:
- Tính oxi hoá mạnh.
- Tác dụng với kim loại ( trừ Au, Pt):
M + H2SO4 → M2(SO4)n + { SO2, S, H2S } + H2O
( n là hóa trị cao nhất của kim loại)
- Ví dụ minh họa:
2H2SO4 đặc + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2O
6H2SO4đ,n+2Fe → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Chú ý: Al,Cr, Fe thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội.
- Tác dụng với phi kim có tính khử:
2H2SO4 + C → CO2 + 2SO2 + 2H2O
- Tác dụng với hợp chất có tính khử
VD: 3H2SO4 + H2S → 4SO2 + 4H2O
- Tính háo nước
C12H22O11 →(H2SO4 đặc) 12C + 11H2O
\=>Tính số oxi hóa thể hiện ở nguyên tử S.
3. Ứng dụng của H2SO4
- Là chất quan trọng trong nhiều ngành sản xuất.
4. Sản xuất H2SO4 trong CN
Nguyên liệu : S hay pirit sắt FeS2
Phương pháp tiếp xúc
Có 3 giai đoạn
- Sản xuất lưu huỳnh đi oxit : SO2
4FeS2 + 11O2 →(to) 2Fe2O3 + 8SO2
S + O2 →(to) SO2
- Sản xuất lưu huỳnh tri oxit : SO3
2SO2 + O2 →(to, xt V2O5) 2SO3
- Hấp thụ SO3 bằng H2SO4 98%
nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3
H2SO4 .nSO3 + nH2O →(n+1) H2SO
II. MUỐI SUNFAT. NHẬN BIẾT ION SUNFAT
1. Muối sunfat
- Muối trung hòa (muối sunfat)
- Chứa ion SO42-
- Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO4 , PbSO4 và SrSO4 không tan, Ag2SO4 , CaSO4 ít tan.
- Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion HSO4-- .
2. Nhận biết ion sunfat SO42-
- Thuốc thử là ion Ba2+ : dd BaCl2 , Ba(OH)2 … . Sản phẩm là muối bari sunfat BaSO4 kết tủa trắng không tan trong axit.
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ trắng + 2HCl
Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓+ 2NaOH
Giải Bài Tập Hóa Học 10 – Bài 33: Luyện tập về clo và hợp chất của clo (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, cung cấp cho các em một hệ thống kiến thức và hình thành thói quen học tập làm việc khoa học, làm nền tảng cho việc phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động:
Bài 1 (trang 136 sgk Hóa 10 nâng cao): Trong các dãy chất dưới đây, dãy nào gồm toàn các chất có thể tác dụng với clo?
- Na, H2, N2;
- NaOH(dd), NaBr(dd), NaI(dd);
- KOH(dd), H2O, KF(dd);
- Fe, K, O2
Lời giải:
Chọn B. Dãy chất tác dụng với clo là:
Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O
Cl2 + 2NaBr -> 2NaCl + Br2
Cl2 + 2NaI -> 2NaCl + I2
Bài 2 (trang 136 sgk Hóa 10 nâng cao): Viết phương trình hóa học thực hiện các biến hóa:
Lời giải:
Các phản ứng xảy ra:
(3) Cl2 + 2Na -> 2NaCl
(5) HCl + NaOH ->NaCl + H2O
Bài 3 (trang 136 sgk Hóa 10 nâng cao): Người ta có thể điều chế KCl bằng:
- một phản ứng hóa hợp.
- một phản ứng phân hủy.
- một phản ứng trao đổi.
- một phản ứng thế.
1. Hãy dẫn ra phản ứng cho mỗi trường hợp trên.
2. Trường hợp nào là phản ứng oxi hóa-khử? Trong đó số oxi hóa của nguyên tố clo thay đổi như thế nào?
Lời giải:
- Các phản ứng điều chế KCl
Một phản ứng hóa hợp:
Một phản ứng phân hủy:
Một phản ứng trao đổi:
Một phản ứng thế:
- Các phản ứng (1), (2) và (4) là phản ứng oxi hóa-khử.
Trong (1): Số oxi hóa cửa clo giảm từ 0 xuống – 1.
Trong (2): Số oxi hóa của clo giảm từ +5 xuống -1.
Trong (3) và (4): số oxi hóa của clo không thay đổi.
Bài 4 (trang 136 sgk Hóa 10 nâng cao): Viết phương trình hóa học của phản ứng thực hiện các biến hóa dưới đây, ghi tên các chất và điều kiện của phản ứng.
Lời giải:
Các phản ứng xảy ra :
(1 ) NaClO + 2HCl → NaCl + Cl2 + H2O
(2) Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
(3) Cl2 + Ca(OH)2 rắn → CaOCl2 + H2O
(4) CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + Cl2 + H2O
(5) KClO3 +6HC1 → 3Cl2 + KCl + 3 H2O
(6) 3Cl2 + 6KOH →5KCl + KClO3 + 3H2O
Tên các chất:
– NaClO: Natri hipoclorit;
– CaOCl2: Canxi clorua hipoclorit (clorua vôi)
– KClO3: Kali clorat;
– NaBrO: Natri hipobromit
Bài 5 (trang 136 sgk Hóa 10 nâng cao): Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng vừa hết với một hỗn hợp gồm 4,8 gam magie và 8,10g nhôm tạo ra 37,05gam hỗn hợp các muối clorua và oxit của hai kim loại. Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích hỗn hợp A.
Lời giải:
nAl = 8,1/27 = 0,3 (mol); nMg = 4,8/24 = 0,2 (mol).
Đặt số mol O2 và Cl2 cần dùng lần lượt là a mol và b mol
Qúa trình nhường electron
Qúa trình nhận electron
∑ne nhường = (0,9 + 0,4) = 1,3 (mol)
∑ne nhận = (4a + 2b)(mol)
∑ne nhường = ∑e nhận ⇒ 1,3 = 4a + 2b (∗)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mAl + mMg + mO2 + mCl2 = mZ
⇒ mO2 + mCl2 = 32a + 71b = 37,05- ( 8,1 + 4,8) = 24,15 (∗∗)
Giải hệ (∗) và (∗∗) ta được: {a = 0,2; b = 0,25)
Thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A
%VO2 = %nO2 = (0,2. 100%)/(0,2 + 0,25) = 44,44%;
%VCl2 = %nCl2 = 100% – 44,44% = 55,56%
Thành phần phần trăm khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp A
%mO2/A = (6,4/24,15). 100% = 26,5%;
%mCl2/A = (17,75/24,15). 100% = 73,5%.
Bài 6 (trang 136 sgk Hóa 10 nâng cao): Muối ăn bị lẫn các tạp chất là Na2SO4, MgCl2, CaCl2 và CaSO4. Hãy trình bày phương pháp hóa học để loại bỏ các tạp chất, thu được NaCl tinh khiết. Viết phương trình hóa học của các phản ứng.
Lời giải:
– Cho dung dịch Na2CO3 vừa đủ vào dung dịch muối ăn có lẫn tạp chất Na2SO4, MgCl2, CaCl2, CaSO4 để loại bỏ các ion Mg2+, Ca2+.
Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3 + 2NaCl
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 +2NaCl
Na2CO3 + CaSO4 → CaCO3+ Na2SO4
– Lọc bỏ kết tủa sau đó cho dung dịch BaCl2 vào dung dịch nước lọc để loại bỏ ion SO42-
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
– Lọc bỏ kết tủa BaSO4, cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch nước lọc (nếu còn dư BaCl2) để loại bỏ ion Ba2+.
BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl
-Lọc bỏ kết tủa BaCO3 , cho dung dịch HCl vào dung dịch nước lọc (nếu còn dư Na2CO3 ) và đun nhẹ được NaCl tinh khiết.