CHUYÊN ĐỀ: SULFURIC ACID
PHẦN A: LÍ THUYẾT
1. Cấu tạo phân tử
- Công thức phân tử: H2SO4
- Công thức cấu tạo:
Liên kết
cho nhận

Công thức Lewis H2SO4
Công thức cấu tạo H2SO4
Mô hình phân tử dạng rỗng H2SO4
2. Tính chất vật lí:
- Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng không màu, sánh như dầu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh.
- Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt Pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc phải rót từ từ acid vào nước, không làm ngược lại.
3. Quy tắc an toàn
a. Bảo quản: Sufuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn, đặt cách xa các chất dễ gây cháy, nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate
Kí hiệu cảnh bào sự nguy hiểm của Sufuric acid
b. Sử dụng:
Khi sử dụng sulfuric acid cần tuân thủ nguyên tắc:
(1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm
(2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận
(3) Không tì, đè chai đựng aicd lên miệng cốc, ống đong khi rót acid
(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn dư thừa phải thu hồi vào lọ đựng
(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc.
c. Sơ cứu khi bỏng acid
Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước
(1) Nhanh chống rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để làm giảm lượng aicd bám trên da
(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO3 loãng
(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đưa đến cở sở y tế gần nhất.
4. Tính chất hoá học
a. Dung dịch H2SO4 loãng: Có đầy đủ tính chất của 1 acid mạnh, tương tự acid HCl
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2
H2SO4 + MgO MgSO4 + H2O
4H2SO4 loãng + Fe3O4 FeSO4 +Fe2(SO4)3 + 4H2O
H2SO4 loãng + Fe(OH)2 FeSO4 + 2H2O
H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
* Tạo môi trường acid cho nhiều phản ứng trong công nghiệp và nghiên cứu:
- Sản xuất copper (II) sulfate : 2Cu + O2 + 2H2SO4 loãng2CuSO4 + 2H2O
- Chuẩn độ permanganate:
5HOOC-COOH + 2KMnO4 +3H2SO4 loãng10CO2 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
- Sản xuất acquy lead: Pb + PbO2 +2H2SO4 loãng2PbSO4 +2 H2O
b. Dung dịch H2SO4 đặc:
· Tính acid mạnh: Dùng để điều chế một số acid dễ bay hơi
H2SO4 đặc + NaCl tinh thể NaHSO4 + HCl
H2SO4 đặc + CaF2 tinh thể CaSO4 + 2HF
H2SO4 đặc + NaNO3 tinh thể NaHSO4 + HNO3
· Tính oxi hoá mạnh:
- Tác dụng với kim loại: oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt)
Kim loại (trừ Au,Pt) tạo muối SULFATE hóa trị cao +sản phẩm khử (SO2 , S, H2S) + H2O

15H2SO4 đặc nóng+8Al4Al2(SO4)3+3H2S+12H2O
4H2SO4đặc nóng + 3Mg3MgSO4 + S + 4H2O
* CHÚ Ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa (không tác dụng) với H2SO4 đặc nguội.
- Phi kim: oxi hóa nhiều phi kim: C CO2; S SO2; P H3PO4
- Tác dụng với hợp chất: đưa nguyên tố trong hợp chất lên số oxi hóa cao nhất.

· Tính háo nước:
Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hóa đen (hiện tượng than hóa)
C12H22O11 12C + 11H2O
2H2SO4 đ + C CO2 + 2SO2 + 2H2O
5. Ứng dụng: Sản xuất
- Thuốc nhuộm, phân bón, thuốc trừ sâu, giấy,chất dẻo, tơ sợi, thuốc nổ...
- Muối acid, chế biến dầu mỏ, chất tẩy rửa, sơn màu,...
Sản xuất acquy
Sản xuất chất tẩy rửa
Sản xuất phân bón
Sản xuất sơn màu
6. Sản xuất H2SO4:
Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc, nguyên liệu chính là sulfur, quặng pyrite (chứa FeS2)
Quá trình sản xuất gồm 3 giai đoạn:
a. Sản xuất SO2: sulfur dioxide
S(s)+ O2 (g) SO2 (g)
Hoặc 4FeS2(s) + 11O2(g) 2Fe2O3(s) + 8SO2 (g)
b. Sản xuất SO3: sulfur trioxide
2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)
c. Sản xuất H2SO4:
- Dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3 => oleum H2SO4.nSO3
H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3
=> Vậy oleum là hỗn hợp của SO3 với H2SO4 nguyên chất.
- Dùng nước pha loãng oleum => H2SO4 đặc
H2SO4.nSO3 +nH2O → (n+1) H2SO4
Sơ đồ tóm tắt
II. MUỐI SULFATE
1. Ứng dụng:
* Calcium sulfate (CaSO4) dùng trong vật liệu xây dựng,chất phụ gia,…
* Barium sulfate (BaSO4) dùng làm phụ gia pha màu cho công nghiệp sơn,thủy tinh,gốm sứ cách điện và cao su chất lượng cao,...
* Magnesium sulfate (MgSO4) sản xuất muối tắm, làm giảm dịu cơ bắp khi sưng tấy, giảm hiện tượng chuột rút cho con người, mỗi phân tử magnesium sulfate kết hợp với 7 phân tử H2O tạo MgSO4.7H2O nên MgSO4 sử dụng làm chất hút ẩm, chất hút mồ hôi tay của các vận động viên thể dục dụng cụ, bổ sung magnesium cơ thể, cho tôm, cá, động vật thủy sinh,…
* Ammonium sulfate (NH4)2SO4 là thành phần của thuốc trừ sâu hòa tan, thuốc diệt nấm, phân bón, sử dụng kết hợp với chlorine để tạo monochloramine để khử trùng nước uống,..
- Muối Calcium sulfate dihydrate CaSO4.2H2O (thạch cao tự nhiên); CaSO4.H2O (thạch cao nung) làm phụ gia làm đông, làm mềm, mịn, mượt hình thái các sản phẩm như đậu hũ, đậu non. Làm vật liệu xây dựng, kỹ thuật nặn tượng, bó bột hoặc dùng làm khung xương.
- Muối Barium sulfate BaSO4: làm chất phụ gia trong sản xuất sơn, giúp nâng cao độ trắng bóng của bề mặt giấy, thuốc cản quang khi chụp X- quang.
2. Nhận biết
Nhận biết ion bằng ion Ba2+ do tạo thành kết tủa trắng không tan trong acid
Ba2+ + BaSO4

PHẦN B: BÀI TẬP ĐƯỢC PHÂN DẠNG
Dạng 1: .........tính chất vật lí, hóa học của sulfuric acid, sản xuất, ứng dụng, an toàn khi sử dụng sulfuric acid
Câu 1. Sulfuric acid là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất, được mệnh danh là “máu” của các ngành công nghiệp. Sản lượng sulfuric acid của một quốc gia là một trong những chỉ số đánh giá sức mạnh công nghiệp hóa chất của quốc gia đó. Sulfuric acid có tính chất và ứng dụng gì trong đời sống?
Hướng dẫn giải
Tính chất:
- Sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước.
- H2SO4 loãng mang những tính chất chung của một acid.
- H2SO4 đặc ngoài mang tính chất của một acid, chúng còn có tính oxi hóa mạnh.
Ứng dụng: Sulfuric acid là chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất. Hàng năm các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4, sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, ....
Câu 2. Quan sát hình bên dưới mô tả cách pha loãng sulfuric acid. Giải thích.
Hướng dẫn giải.
Khi sulfuric acid gặp nước sẽ tạo thành những hydrate H2SO4.nH2O, đồng thời tỏa ra một nhiệt lượng lớn. Nếu cho nước vào acid, nước nhẹ hơn acid H2SO4 sẽ nổi trên bề mặt acid, nhiệt lượng lớn sẽ làm nước ở bề mặt sôi mãnh liệt và bắn tung tóe kèm các hạt acid gây nguy hiểm.
Do đó, pha loãng dung dịch H2SO4 đặc, ta cần rót từ từ acid vào nước, khuấy nhẹ, không làm ngược lại.
Câu 3: Cho các chất sau: Fe, Al, Mg , Cu, Al2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Na2CO3, Na2S, BaCl2, FeCO3, NaNO3.
a, Chất nào tác dụng với H2SO4 loãng. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
b, Chất nào tác dụng với H2SO4 đặc, t0. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
c, Chất nào tác dụng với H2SO4 đặc và H2SO4 loãng cho cùng một sản phẩm. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải.
Tác dụng với H2SO4 loãng
Tác dụng với H2SO4 đặc, t0
Tác dụng với H2SO4 đặc và H2SO4 loãng cho cùng một sản phẩm
Fe, Al, Mg , Al2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Na2CO3, Na2S, BaCl2, FeCO3
Fe, Al, Mg , Cu, Al2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Na2CO3, Na2S, BaCl2, FeCO3,
Al, Mg ,Al2O3, Fe2O3, Fe3O4, Na2CO3, Na2S, BaCl2,
Câu 4: Cho các phản ứng sau
(1) Cu + HNO3 (đặc) → Khí A
(2) NaHSO3 + H2SO4 (loãng) → khí B
(3) CaCO3 + H2SO4 (loãng) → khí C
(4) HI + H2SO4 (đặc) → Khí D
a) Xác định các khí A, B, C, D và hoàn thành các phương trình hoá học cho phản ứng ở trên.
b) Lần lượt cho các khí A, B, C, D tác dụng với dung dịch NaOH dư ở nhiệt độ thường, xác định muối tạo thành.
Hướng dẫn giải.
(1) Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
(2) 2NaHSO3 + H2SO4(loãng) → Na2SO4 + 2SO2 + 2H2O
(3) CaCO3 + H2SO4(loãng) → CaSO4 + CO2 + H2O
(4) 8HI + H2SO4 (đặc) → H2S + 4I2 + 4H2O
a) Khí A = NO2; B = SO2; C = CO2; D = H2S
b) Phản ứng xảy ra
2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
Câu 5: Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau
Trong đó, S là sulfur, A, B, C, D, E là các hợp chất của sulfur có chứa oxygen với số oxi hoá tương ứng của sulfur.
Hướng dẫn giải.
(1) S + O2 SO2
(A)
(2) SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
(3) SO2 + NaOH → NaHSO3
(B)
(4) NaHSO3 + HCl → NaCl + SO2 + H2O
(5) NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
(C)
(6) Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
(7) SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
(D)
(8) C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O
(9) Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
(10) CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4
Câu 6: Cho sơ đồ một số phản ứng sau:
(1) H2S + O2 → (A) + (B)
(2) (A) + O2(g) → (C)
(3) (C) + H2S → (A) + (B)
(4) MnO2 + HCl → (D) + E + B
(5) (B) + (C) + (D) → (F) + (G)
(6) (G) + BaCl2 → (H) + HCl
Xác định các chất trong ngoặc, viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải.
(1) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
(A) (B)
(2) S + O2 → SO2
(C)
(3) SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
(4) MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
(E) (D)
(5) 2H2O + SO2 + Cl2 → 2HCl + H2SO4
(F) (G)
(6) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
(H)
Câu 7: Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho Al dư vào dung dịch B thu được khí E và dung dịch D. Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch D thu được kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải.
BaO + H2SO4 ® BaSO4 (A) + H2O
BaO + H2O ® Ba(OH)2
Vì Al + dung dịch B ® khí dung dịch B chứa H2SO4 dư hoặc Ba(OH)2
Na2CO3 + dung dịch D ® Kết tủa D chứa Al2(SO4)3 hoặc Ba(AlO2)2
2Al + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2 ( E)
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O ® 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2
(F)
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O ® Ba(AlO2)2 + 3H2 (E)
Ba(AlO2)2 + Na2CO3 ® BaCO3 + 2NaAlO2
( F)
Câu 8: Cho than vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí A. Chia A thành 3 phần. Cho phần 1 vào dung dịch NaOH dư; cho phần 2 vào dung dịch thuốc tím; cho phần 3 vào dung dịch nước brom. Viết PTHH.
Hướng dẫn giải.
C + 2H2SO4 (đ) CO2 + 2SO2 + 2H2O
A: CO2 và SO2. Vì NaOH dư nên:
2NaOH + SO2 ® Na2SO3 + H2O
2NaOH + CO2 ® Na2CO3 + H2O
Dung dịch thuốc tím: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ® 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
Nước brom: SO2 + 2H2O + Br2 ® H2SO4 + 2HBr
Câu 9. Dẫn khí H2 dư đi qua hỗn hợp A gồm Fe2O3, Al2O3, MgO nung nóng, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn B. Cho hỗn hợp B vào dung dịch NaOH dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch C và rắn D. Sục khí CO2 dư vào dung dịch C thu được kết tủa E. Cho chất rắn D vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được khí F mùi hắc. Viết các phương trình hóa học xảy ra và xác định thành phần A, B, C, D, E, F.
Hướng dẫn giải.
- Dẫn H2 đi qua hỗn hợp A: 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O
B gồm: Fe, Al2O3, MgO.
- Cho B vào dung dịch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH NaAlO2 + H2O
Dung dịch C chứa NaAlO2 và NaOH dư; chất rắn D gồm Fe, MgO.
- Sục khí CO2 dư vào dung dịch C:
CO2 + NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
CO2 + NaOH NaHCO3.
Kết tủa E là Al(OH)3.
- Cho D vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư.
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2o
MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O
Khí F là SO2.
Câu 10. Hãy phân biệt các dung dịch sau bằng phương pháp hóa học:
a. KOH, Ba(OH)2, K2SO4, H2SO4
b. Na2CO3, HCl, KOH, K2SO4, Ba(OH)2 chỉ được dùng H2SO4.
c. NaOH, H2SO4, HCl, Na2SO4, Ba(OH)2 chỉ được dùng thêm một thuốc thử.
d. Na2SO4, Na2CO3, BaCl2, NaNO3, BaCl2, AgNO3.
Hướng dẫn giải.
a. Trích mẫu thử và đánh số thứ tự
Cho quì tím vào từng mẫu, nếu quì tím
- hóa đỏ: H2SO4
- không đổi màu là K2SO4
- hóa xanh là KOH, Ba(OH)2
Cho dung dịch H2SO4 vào 2 mẫu còn lại, nếu
- có kết tủa trắng là Ba(OH)2
- không hiện tượng là KOH
H2SO4 + Ba(OH)2 ® BaSO4 + 2H2O
b. Trích mẫu thử và đánh số thứ tự
Cho H2SO4 vào từng mẫu, nếu
- sủi bọt khí: Na2CO3
- kết tủa trắng: Ba(OH)2
- không hiện tượng: HCl, KOH, K2SO4
Na2CO3 + H2SO4 ® Na2SO4 + CO2 + H2O
H2SO4 + Ba(OH)2 ® BaSO4 + 2H2O
Cho Na2CO3 vừa tìm được vào 2 mẫu còn lại, nếu
- sủi bọt khí: HCl
- không hiện tượng: KOH, K2SO4
Na2CO3 + 2HCl ® 2NaCl + CO2 + H2O
Cho Ba(OH)2 vừa tìm được vào 2 mẫu còn lại, nếu
- kết tủa trắng: K2SO4
- không hiện tượng: KOH
K2SO4 + Ba(OH)2 ® BaSO4 + 2KOH
c. Trích mẫu thử và đánh số thứ tự
Cho quì tím vào từng mẫu, nếu quì tím
- hóa đỏ: H2SO4, HCl (nhóm 1)
- hóa xanh: NaOH, Ba(OH)2 (nhóm 2)
- không hiện tượng: Na2SO4
Cho 2 mẫu ở nhóm 1 tác dụng lần lượt với 2 mẫu ở nhóm 2, nếu
- ở nhóm 1: có kết tủa trắng là H2SO4, mẫu còn lại là HCl
- ở nhóm 2: có kết tủa trắng là Ba(OH)2, mẫu còn lại là NaOH
H2SO4 + Ba(OH)2 ® BaSO4 + 2H2O
Dạng 2: Bài tập tính toán về sulfuric acid
Câu 1. Cho 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Copper và aluminium hòa tan trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng 98% lấy dư thu được 11,155 lít khí SO2 ở (đkc) và dung dịch Y.
a) Viết phương trình hóa học xảy ra
b) Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X ?
c) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng ?
d) Nếu thay dung dịch H2SO4 đặc bằng dung dịch H2SO4 loãng thì thể tích khí thu được bằng bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải.
Câu 2. Hòa tan 35,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và CuO trong 1,5 L dd acid H2SO4 1M (đặc) thu được dung dịch Y và thấy thoát 7,437 L khí SO2 (đkc) là sản phẩm khử duy nhất.
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra
b) Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu ?
c) Tính nồng độ mol/L của muối Copper sulfate và dung dịch sulfuric acid sau phản ứng (biết thể tích dd sau phản ứng không thay đổi)
d) Nhỏ dung dịch KOH đến dư vào dung dịch Y thu được kết tủa. Lọc kết tủa, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m ?
Hướng dẫn giải.
Câu 3. Cho m gam hỗn hợp X gồm MgO và Fe (có số mol bằng nhau) tác dụng với với 500 mL dung dịch H2SO4 đặc nóng (với lượng vừa đủ) thu được dung dịch Y và 3,7185 L khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đkc).
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra?
b) Tính giá trị m?
c) Tính số mol H2SO4 đã phản ứng và nồng độ các muối trong dung dịch Y ?
d) Cho V mL dung dịch NaOH 0,25M vào dung dịch Y để thu được kết tủa lớn nhất. Lọc kết tủa, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m’ gam chất rắn. Tính giá trị của m’ và V ?
Hướng dẫn giải.
Câu 4. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Fe (Tỉ lệ mol 2 : 1) tác dụng với với 200 mL dung dịch H2SO4 đặc nóng (với lượng vừa đủ) thu được dung dịch Y và 14,874 L khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đkc).
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra?
b) Tính giá trị m?
c) Tính số mol H2SO4 đã phản ứng và nồng độ muối trong dung dịch Y ?
d) Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m’ gam iron. Tính giá trị của m ?
Hướng dẫn giải.
Câu 5. Chia a gam hỗn hợp gồm Mg, Fe, Cu thành 2 phần bằng nhau :
- Phần 1 tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 9,916 L hỗn hợp khí X gồm 1 khí mùi hắc và 1 khí mùi trứng thối (đkc). Biết tỉ khối của X so với H2 bằng 24,5
- Phần 2 tác dụng vừa đủ với 1 L dung dịch H2SO4 0,5M, thu được 69,6 gam muối.
Xác định a.
Hướng dẫn giải.
Câu 44 : Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M có hoá trị không đổi, chia X thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với H2SO4 loãng dư, thu được 2,128 L khí (đkc).
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 2,9748 L SO2 là sản phẩm khử duy nhất (đkc). Kim loại M và phần trăm khối lượng của M trong hỗn hợp là
A. Al với 12,3952%. B. Cu với 25,87%. C. Zn với 48,12%. D. Al với 24,794%.
Câu 6. Đặt cốc A đựng dung dịch HCl và cốc B đựng dung dịch H2SO4 loãng vào 2 đĩa cân sao cho cân ở vị trí thăng bằng.
Sau đó tiến hành thí nghiệm như sau:
m gam Al
2,24 gam Fe
Cốc A
Cốc B
Khi cả Fe và Al tan hoàn toàn thì thấy cân vẫn ở vị trí thăng bằng. Tính m.
Hướng dẫn giải.
Phương trình bên cốc A:
Ta có:
BTKL dạng dung dịch:
Phương trình bên cốc B:
Ta có:
BTKL dạng dung dịch:
- ban đầu cân thăng bằng:
- sau khi phản ứng thì cân vẫn thăng bằng nên:
Như vậy ta có:
Câu 7. Trên 2 đĩa cân để hai cốc đựng dung dịch HCl và H2SO4 sao cho cân ở vị trí thăng bằng:
- Cho 25 gam CaCO3 vào cốc đựng dung dịch HCl
- Cho a gam Al vào cốc đựng dung dịch H2SO4.
Cân ở vị trí thăng bằng. Tính a, biết có các phản ứng xảy ra hoàn toàn theo phương trình:
Hướng dẫn giải.
Phương trình bên cốc A:
Ta có:
BTKL dạng dung dịch:
Phương trình bên cốc B:
Ta có:
BTKL dạng dung dịch:
- ban đầu cân thăng bằng:
- sau khi phản ứng thì cân vẫn thăng bằng nên:
Như vậy ta có:
Câu 8. Đặt cốc (1) đựng dung dịch hydrochloric acid (HCl) và cốc (2) đựng sulfuric acid (H2SO4) loãng vào 2 đĩa cân sao cho cân ở vị trí thăng bằng. Sau đó Nam làm thí nghiệm:
- Thí nghiệm 1: Cho 13 gam kẽm vào cốc (1) đựng dung dịch HCl
- Thí nghiệm 2: Cho a gam nhôm vào cốc (2) đựng dung dịch H2SO4
Khi cả zinc và alummium tan hết thấy cân vẫn ở vị trí thăng bằng. em hãy giúp Nam tính giá trị của a.
Hướng dẫn giải.
Phương trình bên cốc A:
Ta có:
BTKL dạng dung dịch:
Phương trình bên cốc B:
Ta có:
BTKL dạng dung dịch:
- ban đầu cân thăng bằng:
- sau khi phản ứng thì cân vẫn thăng bằng nên:
Như vậy ta có:
Câu 9. Có hai cốc A và B. Đặt hai cốc lên hai đĩa cân, cân thăng bằng. Cho 69 gam K2CO3 vào cốc A, cho 85 gam AgNO3 vào cốc B. Tiếp tục cho 150 gam dung dịch H2SO4 19,6 % vào cốc A và cho 140 gam 140 gam dung dịch HCl 36,5 % vào cốc B.
a. Hỏi phải cho thêm bao nhiêu gam nước vào cốc A (hay B) để cân trở lại vị trí thăng bằng ?
b. Sau khi cân thăng bình, lấy dung dịch trong cốc B cho vào cốc A. Hỏi cần bao nhiêu gam nước thêm vào cốc B để cân thăng bằng.
Hướng dẫn giải.
Ta có:
Phương trình bên cốc A:
Ta có:H2SO4 tham gia hết
BTKL dạng dung dịch:
Ta có:
Phương trình bên cốc B:
Ta có:AgNO3 tham gia hết
BTKL dạng dung dịch:
Ta có: để cân thăng bằng thì phải thêm nước vào bình A.
Khối lượng nước thêm vào là:
b. Trong bình sẽ chứa phần dung dịch và phần kết tủa AgCl (71,75 gam)
Lấy dung dịch trong bình B có khối lượng:
Dung dịch trong B gồm
Dung dịch trong A gồm
Khi thêm dung dịch B vào bình A thì có phương trình phản ứng:
Ta có: K2CO3 tham gia hết
BTKL dạng dung dịch:
Ta có: để cân thăng bằng thì phải thêm nước vào bình B.
Khối lượng nước thêm vào là:
Câu 10. Đặt hai cốc (A), (B) có cùng khối lượng lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho vào cốc (A) 102 gam AgNO3 dạng rắn; cốc (B) 124,2 gam K2CO3 dạng rắn.
a) Thêm 100 gam dung dịch HCl 29,2% vào cốc (Á); 100 gam dung dịch H2SO4 24,5% vào cốc (B). Phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) (hay cốc B) để cân trở lại thăng bằng?
b) Sau khi cân đã thăng bằng, lấy một nửa lượng dung dịch có trong cốc (A) cho vào cốc (B). Sau phản ứng, phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) để cân trở lại thăng bằng?
Câu 11. Cho 6,05 gam hỗn hợp A gồm Fe và Zn phản ứng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được dung dịch B và 0,1 mol khí H2. Cho dung dịch B phản ứng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được kết tủa C lớn nhất. Lọc bỏ dung dịch, lấy kết tủa C đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn D.
1. Khối lượng của Fe trong 6,05 gam X là
A. 1,12 g. B. 2,80 g. C. 4,75 g. D. 6,19750 g.
2. Giá trị của m là :
A. 8,05 g. B. 12,05 g. C. 7,75 g. D. 15,04 g.
Câu 12. Hòa tan hết 8 gam hỗn hợp C gồm Fe và Mg bằng dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được dung dịch L và thoát ra 4,958 L khí H2 ở đkc. Cho dung dịch L phản ứng với dung dịch KOH dư thu được kết tủa M. Lọc bỏ dung dịch, lấy kết tủa M đem ngoài trong bình kín không có không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn N.
1. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là
A. 30%. B. 70%. C. 56%. D. 44%.
2. Giá trị của m là :
A. 21 g. B. 12 g. C. 12,1 g. D. 11,2 g.
Câu 13. Hòa tan a gam một iron oxide (FexOy ) vào trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được khí SO2 duy nhất. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn a gam iron oxide trên bằng khí CO, hòa tan lượng iron tạo thành trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) thu được lượng SO2 gấp 9 lần lượng SO2 ở thí nghiệm trên.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm trên.
b) Xác định định công thức hóa học của iron oxide
Câu 14. Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 cho tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được hỗn hợp khí Z. Biết Z có tỉ khối đối với hidro bằng 13.
- Phần 2 cho tác dụng hết với 55 gam dung dịch H2SO4 98%, đun nóng, thu được V lít khí SO2 và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 58,25 gam kết tủa. Tính a và V. Biết thể tích các khí đo ở đktc.
GIẢI
Nung hỗn hợp X xảy ra phản ứng:
Fe + S FeS (1)
Vì chất rắn Y tác dụng với HCl thu được hỗn hợp khí Z nên chất rắn Y gồm FeS và Fe dư
Phần 1: FeS + HCl →FeCl2 + H2S (2)
Fe dư + 2HCl→ FeCl2 + H2 (3)
Gọi x, y là số mol FeS và Fe dư trong mỗi phần hỗn hợp Y
Ta có:
- Bào toàn nguyên tố Fe ta có: nFe = nFeS + nFe (dư) = x+y (mol)
- Bảo toàn nguyên tố S ta có: nS = nFeS = x (mol)
Nung hỗn hợp X xảy ra phản ứng:
Fe + S FeS (1)
Vì chất rắn Y tác dụng với HCl thu được hỗn hợp khí Z nên chất rắn Y gồm FeS và Fe dư
Phần 1: FeS + HCl →FeCl2 + H2S (2)
Fe dư + 2HCl→ FeCl2 + H2 (3)
Gọi x, y là số mol FeS và Fe dư trong mỗi phần hỗn hợp Y
Ta có:
- Bào toàn nguyên tố Fe ta có: nFe = nFeS + nFe (dư) = x+y (mol)
- Bảo toàn nguyên tố S ta có: nS = nFeS = x (mol)
2FeS + 10H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3+ 9SO2 + H2O (4)
mol x 5x x/2 9x/2
2Fe + 6H2SO4 (đăc, nóng) →Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O
mol y 3y y/2 3y/2
- Dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2 tạo kết tủa, nên trong dung dịch A có thể có H2SO4 còn dư với z mol dư
H2SO4 (dư) + BaCl2 → BaSO4 ¯ + 2HCl
z mol z mol
Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 →3BaSO4 ¯ + 2FeCl3
(x/2+y/2) mol 3(x/2+y/2) mol
Số mol BaSO4 = (I)
Số mol H2SO4 đã dùng: 5x+3y+z = (II)
x= 3y (III)
Từ (I), (II) và (III) . Giải ra ta được: x = 0,075; y = 0,025; z = 0,1.
Khối lượng hỗn hợp X là:
a = mFe+ mS= (2x+2y).56+ 32.2x= 16(gam)
Thể tích khí SO2 :
V =
Câu 15: Hoà tan 19,75 gam một muối hydrogencarbonate vào nước thu được dung dịch X. Cho X tác dụng với một lượng dung dịch H2SO4 10% vừa đủ, sau đó đem cô cạn dung dịch thì thu được 16,5 gam một muối sulfate trung hoà khan. Công thức phân tử của muối hydrogencarbonate là
A. Ba(HCO3)2. B. NaHCO3.
C. Mg(HCO3)2. D. NH4HCO3.
Câu 16. Nung nóng m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Cu trong O2 dư, thu được 15,8 gam hỗn hợp Y gồm các oxide. Hòa tan hết Y bằng lượng vừa đủ dung dịch gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M, thu được dung dịch chứa 42,8 gam hỗn hợp muối trung hòa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là
A. 10,3. B. 8,3. C. 12,6. D. 9,4
Dạng 3: ......... sản xuất, ứng dụng, an toàn khi sử dụng sulfuric acid
Câu 1. Người ta sản xuất axit H2SO4 từ quặng pirit theo sơ đồ phản ứng sau :
FeS2 ⟶ SO2 ⟶ SO3 ⟶ H2SO4. Nếu dùng 300 tấn quặng pirit có 20% tạp chất thì sản xuất được bao nhiêu tấn dung dịch H2SO4 98%. Biết rằng hao hụt trong sản xuất là 10%?
A. 72 tấn. B. 360 tấn. C. 245 tấn. D. 490 tấn.
Câu 2. Có một loại quặng pirit chứa 96% FeS2. Nếu mỗi ngày nhà máy sản xuất 150 tấn dung dịch axit sunfuric 98% thì cần m tấn quặng pirit trên và biết quá trình sản xuất theo sơ đồ phản ứng sau :
. Giá trị của m gần nhất với giá trị :
A. 186. B. 372. C. 178. D. 171.
Câu 17 : Trong công nghiệp người ta sản xuất axít sulfuric theo sơ đồ sau:
FeS2 ⟶ SO2 ⟶ SO3 ⟶ H2SO4. Người ta sử dụng 15 tấn quặng pyrite (chứa 80% FeS2) để sản xuất ra 39,2 tấn dung dịch H2SO4 40%. Vậy hiệu suất chung cho cả quá trình sản xuất sulfuric acid từ quặng trên là
A. 40%. B. 60%. C. 80%. D. 62,5%.
Câu 18 : Có một loại quặng pyrite chứa 90% FeS2. Nếu mỗi ngày nhà máy sản xuất 200 tấn dung dịch sulfuric acid 98% thì cần m tấn quặng pyrite trên và biết quá trình sản xuất theo sơ đồ phản ứng sau :
Giá trị của m gần nhất với giá trị :
A. 195. B. 194. C. 158. D. 250.
Câu 19 : Có một loại quặng pyrite chứa 96% FeS2. Nếu mỗi ngày nhà máy sản xuất 150 tấn sulfuric acid 98% thì cần m tấn quặng pyrite trên và biết hiệu suất của cả quá trình sản xuất H2SO4 là 90%. Giá trị của m là
A. 69,44. B. 68,44. C. 67,44. D. 70,44.
Câu 20 : Từ 1,6 tấn quặng có chứa 60% FeS2, người ta có thể sản xuất được khối lượng sulfuric acid là bao nhiêu (H% = 80%) ?
A. 1558kg B. 1578kg C. 1548kg D. 1568kg
Câu 21 : Từ 300 tấn quặng pyrite iron chứa 80% FeS2 người ta sản xuất được bao nhiêu tấn H2SO4 98%, biết rằng hao hụt trong quá trình sản xuất là 10%.
A. 320 tấn B. 360 tấn C. 400 tấn D. 420 tấn.
Câu 22 : Từ 800 tấn quặng pyrite iron chứa 25% tạp chất trơ có thể sản xuất được bao nhiêu mét khối dung dịch H2SO4 93% (D=1,83 g/ mL), nếu hiệu suất quá trình là 95%.
A. ≈ 547 m3. B. ≈ 1001 m3. C. ≈ 1200 m3. D. ≈ 1500 m3.
Câu 23 : Cho hỗn hợp X gồm SO2 và O2 theo tỷ lệ số mol 1 : 1 đi qua V2O5 xúc tác, đun nóng, thu được hỗn hợp Y có khối lượng 19,2 gam. Hoà tan Y vào nước sau đó thêm Ba(NO3)2 dư, thu được 37,28 gam kết tủa. Hiệu suất phản ứng giữa SO2 và O2 là
A. 40%. B. 75%. C. 80%. D. 60%.
Câu 24 : Nung một hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với O2 là 1,6 với xúc tác V2O5 thu được hỗn hợp Y. Biết tỉ khối của X so với Y là 0,8. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO3?
A. 66,7%. B. 50%. C. 75%. D. 80%.
Câu 3. Cho đoạn thông tin sau về sulfur dioxide
Sulfur dioxide (SO2) là hợp chất vô cơ, một loại khí độc nặng, không màu. Nó được sản xuất với số lượng lớn trong các bước trung gian của quá trình sản xuất acid sulfuric.
Sulfur dioxide có mùi hăng, khó chịu, quen thuộc như mùi của que diêm vừa đánh. Xuất hiện trong tự nhiên trong khí núi lửa và trong một số suối nước nóng, sulfur dioxide thường được điều chế công nghiệp bằng cách đốt cháy sulfur trong không khí hoặc trong oxygen hoặc các hợp chất của sulfur như iron pyrite hoặc copper pyrite.
Một lượng lớn sulfur dioxide được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiên liệu có chứa sulfur. Trong khí quyển, nó có thể kết hợp với hơi nước để tạo thành acid sulfuric, một thành phần chính của mưa acid; trong nửa sau của thế kỷ 20, các biện pháp kiểm soát mưa acid đã được áp dụng rộng rãi. Sulfur dioxide là tiền chất của trioxide (SO3) được sử dụng để sản xuất acid sulfuric. Trong phòng thí nghiệm, khí sulfur dioxdie có thể được điều chế bằng cách khử acid sulfuric (H2SO4) thành acid sulfurous (H2SO3), acid này phân hủy thành nước và sulfur dioxide, hoặc xử lý sulfite (muối của acid sunfurous) bằng acid mạnh, chẳng hạn như acid hydrochloric tạo thành acid sulfurous.
Sulfur dioxide có thể được hóa lỏng dưới áp suất thích hợp: hóa lỏng ở −730C (−99,40F) và sôi ở −100C (140F) dưới áp suất khí quyển. Mặc dù công dụng chính của nó là điều chế acid sulfuric, sulfur trioxide và sulfite, sulfur dioxide cũng được sử dụng làm chất khử trùng, chất làm lạnh, chất khử, chất tẩy trắng và chất bảo quản thực phẩm, đặc biệt là trong trái cây sấy khô.
1. Hãy viết phương trình phản ứng của sulfur với oxygen trong không khí và phản ứng điều chế SO2 từ iron pyrite.
2. Khí SO2 do các nhà máy thải ra là một trong những nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm không khí. Tiêu chuẩn quốc tế quy định: nếu trong không khí nồng độ SO2 vượt quá 30.10-6 mol/m3 thì coi như không khí bị ô nhiễm SO2. Khi tiến hành phân tích 40 lít không khí ở một thành phố thấy có chứa 0,024 mg SO2. Hãy cho biết thành phố đó có bị ô nhiễm SO2 không?
3. Tại nhiều làng nghề thủ công mỹ nghệ, sulfur dioxide được dùng là chất chống mốc cho các sản phẩm mây tre đan. Trong một ngày, một làng nghề đốt cháy 20 kg sulfur để tạo thành sulfur dioxide.
a Viết phương trình hoá học và tính thể tích khí SO2 (đkc) tối đa tạo ra?
b. Giả thiết có 20% lượng khí SO2 trên bay vào khí quyền và chuyển hoá hết thành H2SO4 trong nước mưa theo sơ đồ:
+ Viết các phương trình hoá học theo sơ đồ trên.
+ Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid nếu nồng độ H2SO4 trong nước mura là .
Hướng dẫn giải.
1. Phương trình điều chế sulfur dioxide
Từ sulfur: S + O2 SO2
Từ iron pyrite: 4FeS2 + 11O28SO2 + 2Fe2O3

onthicaptoc.com Chuyen De 15 Sulfuric acid