SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE
I. SULFURIC ACID
1. Cấu tạo phân tử:
- Phân tử H2SO4 có công thức cấu tạo như hình bên:
- Với cấu tạo gồm các nguyên tử hydrogen linh động và các nguyên tử oxygen có độ âm điện lớn, giữa các phân tử sulfuric acid hình thành nhiều liên kết hydrogen:
2. Tinh chất vật lý:
- Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh.
- Dung dịch sulfuric acid 98% có khối lượng riêng 1,84 g/cm3, nặng gần gấp hai lần nước.
- Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt nên khi pha loãng H2SO4 đặc cần rót từ từ acid vào nước và khuấy nhẹ tránh làm ngược lại gây nguy hiểm.
Ví dụ 1.
a) Hãy viết công thức Lewis của phân tử H2SO4.
b) Dựa vào cấu tạo, cho biết phân tử sulfuric acid có khả năng cho bao nhiêu proton khi đóng vai trò là acid.
c) Dựa vào tương tác giữa các phân tử, hãy dự đoán sulfuric acid là chất lỏng dễ bay hơi hay khó bay hơi.
Đáp án:
a)
b)
Như vậy, phân tử sulfuric acid có khả năng cho 2 proton khi đóng vai trò là acid.
c) Với cấu tạo gồm các nguyên tử hydrogen linh động và các nguyên tử oxygen có độ âm điện lớn, giữa các phân tử sulfuric acid hình thành nhiều liên kết hydrogen:
Dự đoán sulfuric acid là chất lỏng khó bay hơi.
Ví dụ 2. Để pha loãng dung dịch H2SO4 đặc, người ta dùng cách nào sau đây?
A. Rót nhanh dung dịch H2SO4 đặc vào nước.
B. Rót từ từ nước vào dung dịch H2SO4 đặc.
C. Rót từ từ dung dịch H2SO4 đặc vào nước, khuấy đều.
D. Rót nhanh nước vào H2SO4 đặc, đun nóng.
Ví dụ 3. Cho các phát biểu sau về sulfuric acid:
a. Sulfuric acid là chất lỏng, sánh như dầu, không màu và không bay hơi.
b. Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.
c. Sulfuric acid đặc không có tính hút ẩm.
d. Sulfuric acid đặc có tính háo nước, da thịt tiếp xúc với nó sẽ gây bỏng nặng.
Trong các ý a), b), c), d) chọn đúng hoặc sai
Đáp án:
a. Đ.
b. Đ.
c. S. Sulfuric acid đặc có tính hút ẩm.
d. Đ.
Ví dụ 4. Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng làm khô khí ẩm nào trong số các khí sau: CO, H2, CO2, SO2, O2 và NH3? Giải thích?
Đáp án:
Khí được sulfuric acid đặc làm khô phải không tác dụng được với sulfuric acid đặc.
⇒ Các khí có thể được làm khô bằng sulfuric acid đặc là: H2, CO2, SO2, O2.
3. Quy tắc an toàn:
a) Bảo quản: 
- Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt đặt ở vị trí chắc chắn, cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ. 
b) Sử dụng: 
- Sulfuric acid gây bỏng khi rơi vào da, do vậy khi sử dụng cần tuân thủ các 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 để chai đựng acid lên miệng cốc, ông đong khi rót acid.
(4) Sử dụng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng.
(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid.
c) Sơ cứu khi bỏng acid:
- Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước: 
(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần đề làm giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thi
nhắm chặt mắt khi ngâm rửa. Nếu acid đã bắn vào mắt thì úp mặt vào chậu nước sạch, mở mắt và chớp nhiều lần đề rửa acid. 
(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO3 loãng (khoảng 2%).
(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đua đến cơ sở y tế gần nhất.
Ví dụ 1.
a) Nêu các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi sử dụng dung dịch sulfuric acid đặc.
b) Hãy cho biết ý nghĩa cảnh báo của kí hiệu cảnh báo ở hình dưới đây:
Đáp án:
a) Các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi sử dụng dung dịch sulfuric acid đặc:
(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 acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid.
(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng.
(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc.
b) Kí hiệu cảnh báo ở Hình 8.3 có ý nghĩa đây là hoá chất ăn mòn.
Ví dụ 2. Trong lúc làm thí nghiệm, do bất cẩn nên một học sinh bị dung dịch H2SO4 đặc rơi lên tay. Hãy nêu biện pháp xử lý trong tình huống này trước khi đưa học sinh đến cơ sở y tế gần nhất.
Đáp án:
4. Tính chất hóa học:
a) Dung dịch sulfuric acid loãng:
- Dung dịch sulfuric acid loãng có đầy đủ tính chất của một acid mạnh.
+ Làm đổi màu quỳ tím: hóa đỏ.
- Tác dụng với kim loại (trước H):
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2↑ Cu + H2SO4 loãng → không xảy ra
- Tác dụng với basic oxide, base:
MgO + H2SO4 loãng → MgSO4 + H2O
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 loãng → Fe2(SO4)3 + 6H2O
- Tác dụng với một số muối:
Na2CO3 + H2SO4 loãng → Na2SO4 + CO2↑+ H2O
BaCl2 + H2SO4 loãng → BaSO4↓trắng + 2HCl
b) Dung dịch sulfuric acid đặc:
· Tính acid:
- Dung dịch sulfuric acid đặc có tính acid mạnh và khó bay hơi, được sử dụng để điều chế một số acid dễ bay hơi. 
· Tính oxi hóa:
- Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh, nhất là khi đun nóng, kèm theo sự giảm số oxi hoá của nguyên tử sulfur.
- Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hoá được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất có tính khử.
Lưu ý: Sulfuric acid đặc nguội làm kim loại như Fe, Al, Cr bị thụ động hóa.
· 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
C + 2H2SO4 (đặc) → CO2 + 2SO2 + 2H2O
Ví dụ 1.
a) Em hãy cho biết các tính chất hoá học cơ bản của một acid.
b) Viết phương trình hoá học minh hoạ tính acid của dung dịch H2SO4 loãng với: kim loại Fe, bột MgO, dung dịch Na2CO3, dung dịch BaCl2.
Đáp án:
a) Các tính chất hoá học cơ bản của một acid:
+ Đổi màu quỳ tím thành đỏ.
+ Tác dụng với kim loại hoạt động trong dãy hoạt động hoá học.
+ Tác dụng với basic oxide và base.
+ Tác dụng với nhiều muối.
b) Các phương trình hoá học minh hoạ:
H2SO4 (loãng) + Fe → FeSO4 + H2
H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O
H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl
Ví dụ 2. Thí nghiệm: Đồng (copper) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng.
Chuẩn bị: đồng lá hoặc phoi bào, dung dịch sulfuric acid 70%; ống nghiệm, kẹp gỗ, đèn cồn, bông tẩm dung dịch NaOH loãng.
Tiến hành:
- Cho vài lá đồng đã cắt nhỏ vào ống nghiệm, thêm tiếp khoảng 3 mL dung dịch H2SO4 70%, dùng bông đã tẩm dung dịch NaOH loãng nút miệng ống nghiệm.
- Hơ nóng đều phần ống nghiệm chứa dung dịch trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đun tập trung vào đáy ống nghiệm.
Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng.
Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau:
1. Viết phương trình hoá học của phản ứng và xác định chất oxi hoá, chất khử.
2. Nhận xét về khả năng phản ứng của dung dịch sulfuric acid đặc, nóng với copper.
Đáp án:
1) Phương trình hoá học:
Chất khử là: Cu; chất oxi hoá là: H2SO4.
2) Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng có tính oxi hoá mạnh, có thể oxi hoá kim loại kém hoạt động như copper…
Ví dụ 3. Thí nghiệm: Dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với đường mía.
Chuẩn bị: đường mía (C12H22O11), dung dịch sulfuric acid đặc; cốc thuỷ tinh loại 100 mL.
Tiến hành:
– Lấy khoảng 10 g đường mía cho vào cốc.
– Nhỏ đều trên bề mặt đường mía khoảng 2 mL dung dịch sulfuric acid đặc.
Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng.
Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau:
1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm.
2. Dự đoán hiện tượng khi cho dung dịch sulfuric acid đặc tiếp xúc với các carbohydrate khác như cellulose (giấy, bông), tinh bột (gạo).
Đáp án:
Hiện tượng: Đường mía dần dần hoá than, có hiện tượng sủi bọt đẩy C trào ra ngoài cốc.
1) Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra:
C12H22O11 12C + 11H2O
C + 2H2SO4 (đặc) → CO2 + 2SO2 + 2H2O
b) Dự đoán: Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ các hợp chất carbohydrate như cellulose (giấy, bông), tinh bột (gạo) và khiến chúng hoá đen (hiện tượng than hoá).
Ví dụ 4. Viết phương trình hoá học của phản ứng khi cho lần lượt các chất rắn sodium chloride (NaCl), sodium bromide (NaBr) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc. Chỉ ra vai trò của sulfuric acid trong mỗi phản ứng đó.
Đáp án:
Phương trình hoá học của phản ứng:
NaCl + H2SO4 (đặc)  NaHSO4 + HCl     (1)
Phản ứng (1) không có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố, H2SO4 đặc đóng vai trò là acid.
2NaBr + 3H2SO4 → 2NaHSO4 + Br2 + SO2 + 2H2O   (2)
Phản ứng (2) số oxi hoá của sulfur giảm từ +6 xuống +4, sulfuric acid đóng vai trò là chất oxi hoá.
Ví dụ 5. Cho các phát biểu sau:
(a) Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh.
(b) Dung dịch sulfuric acid đặc hòa tan được tất cả các kim loại.
(c) Sulfuric acid đặc, nguội làm một số kim loại như Al, Fe, Cu bị thụ động hóa.
(d) Dung dịch sulfuric đặc hấp thụ mạnh nước.
Số phát biểu đúng là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Đáp án:
b) Trừ vàng, platinium.
c) Al, Fe, Cr bị thụ động hóa bởi H2SO4 đặc, nguội.
Ví dụ 6. Cho dãy các chất: Cu, Fe3O4, Al2O3, KI, NaCl, H2S và C. Số chất trong dãy bị oxi hoá bởi dung dịch H2SO4 đặc, nóng là
A. 6. B. 3. C. 4. D. 5.
Ví dụ 7. Nguyên tắc vận tải bằng đường xe lửa đối với sulfuric acid đặc chứa trong các toa thùng bằng thép yêu cầu nghiêm ngặt rằng phải đóng kín ngay tức khắc vòi thoát sau khi tháo acid ra khỏi toa thùng. Hãy giải thích điều này.
Đáp án:
Sulfuric acid đặc ở nhiệt độ thường không tác dụng với Fe (do Fe bị thụ động hoá bởi H2SO4 đặc nguội) nên có thể chuyên chở được trong các toa thùng bằng thép. Khi vòi thoát không được đóng kín ngay, sulfuric acid đặc hấp thụ hơi nước trong không khí rất mạnh và trở thành acid loãng sẽ ăn mòn thành toa thùng rất nhanh.
Ví dụ 8. Trong công nghiệp, copper (II) sulfate được sản xuất bằng cách ngâm đống phế liệu trong sulfuric acid loãng và sục không khí:
Cu + O2 + H2SO4 (loãng) → CuSO4 + H2O (1)
(a) Lập phương trình hóa học của phản ứng (1)
(b) Tại sao thực tế không sản xuất CuSO4 từ đống phế liệu theo sơ đồ phản ứng:
Cu + H2SO4 (đặc) CuSO4 + SO2 + H2O (2)
Đáp án:
(a)

(b) Đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng theo phản ứng:
Phương pháp
Tỉ lệ mol:
Nhiệt độ
Phát thải khí ô nhiễm
(1)
1:1
Thường
Không
(2)
2:1
Đun nóng
SO2
Ta thấy phương pháp (2) tiêu thụ lượng acid gấp đôi, tốn nhiệt và phát thải khí SO2 gây ô nhiễm.
Ví dụ 9. Phòng thí nghiệm có một lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc không còn nguyên chất, không sử dụng được nữa. Hãy đề xuất cách loại bỏ lọ acid này một cách an toàn mà ít gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ.
Đáp án:
Sử dụng nước vôi Ca(OH)2 để kết tủa ion  trong dung dịch acid.
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O
Ví dụ 10. Có 4 mẫu sau: dung dịch NaOH, dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 và H2O được kí hiệu bằng các chữ cái: A, B, C và D (không theo trình tự trên). Kết quả của những thí nghiệm nhận biết về những mẫu này được ghi trong bảng sau:
Mẫu
Thuốc thử
Quỳ tím
Dung dịch BaCl2
A
Đỏ
Kết tủa trắng
B
Xanh
Không kết tủa
C
Tím
Không kết tủa
D
Đỏ
Không kết tủa
Hãy cho biết A, B, C và D là kí hiệu của những chất nào? Giải thích và viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Đáp án:
Chất B làm xanh quỳ tím và không tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 nên chất B là NaOH.
Chất C không làm đổi màu quỳ tím và không tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 nên chất C là H2O.
Chất D làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ và không tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 nên chất D là HCl.
Chất A làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ và tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 nên chất A là H2SO4.
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl.
5. Ứng dụng:
6. Sản xuất:
- Trong công nghiệp, sulfuric acid chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là sulfur, quặng pyrite (chứa FeS2).
Giai đoạn 1: Sản xuất SO2
Đốt sulfur (S) hoặc quặng pyrite (FeS2) trong lò đốt bằng không khí.
-
Giai đoạn 2: Sản xuất SO3
Oxi hóa SO2 bằng O2 hoặc lượng dư không khí ở 450oC với xúc tác vanadium (V) oxdie:
- Giai đoạn 3: Sản xuất H2SO4
Hấp thụ SO3 bằng H2SO4 đặc tạo ra oleum (H2SO4.nSO3), sau đó pha loãng oleum vào nước thu được dung dịch H2SO4 có nồng độ mong muốn.
H2SO4 + nSO3 ® H2SO4.nSO3
H2SO4.nSO3 + nH2O ® (n + 1)H2SO4
Ví dụ 1. Hoá chất hàng đầu trong nhiều nghành sản xuất, được mệnh danh là “máu” của các nghành công nghiệp là
A. HCl. B. H2SO4. C. Fe. D. HNO3.
Ví dụ 2. Trong công nghiệp H2SO4 được sản xuất bằng phương pháp nào? Hãy viết sơ đồ mô tả quá trình điều chế H2SO4?
Đáp án:
Trong công nghiệp H2SO4 được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc.
Sơ đồ sản xuất acid H2SO4:
Ví dụ 3.
a) Hãy giải thích vì sao ở giai đoạn tạo ra SO3, người ta chọn điều kiện phản ứng ở nhiệt độ cao (450 oC – 500 oC).
b) Hãy cho biết giai đoạn nào trong quá trình sản xuất H2SO4 có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường. Giải thích.
c) Quá trình sản xuất sulfuric acid có thể ảnh hưởng đến môi trường và người tham gia sản xuất. Hãy đề xuất một số biện pháp hạn chế những tác hại đó.
Đáp án:
a)
Phản ứng có < 0 nên là phản ứng toả nhiệt.
Tuy nhiên nếu hạ nhiệt độ xuống thấp thì sự chuyển động của các phân tử khí giảm dẫn đến giảm hiệu suất phản ứng. Do đó, để đạt hiệu suất phản ứng cao, thực nghiệm cho thấy cần chọn nhiệt độ phản ứng trong khoảng 450 oC – 500 oC.
b) Giai đoạn 1: Sản xuất sulfur dioxide (SO2) có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường.
+ Việc khai thác nguyên liệu (sulfur hoặc quặng pyrite sắt) tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.
+ Việc đốt nguyên liệu (sulfur hoặc quặng pyrite sắt) cần một lượng lớn nhiên liệu, khí thải khi đốt các nhiên liệu này góp phần gây ô nhiễm môi trường.
+ Ngoài ra, trong quá trình sản xuất làm thất thoát SO2 ra môi trường cũng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.
c) Một số biện pháp đề xuất để hạn chế tác hại:
+ Thực hiện nghiêm túc nội quy an toàn lao động; trang bị đầy đủ các phương tiện bảo vệ cá nhân (quần áo bảo hộ lao động, kính mắt, gang tay, ủng …) khi làm việc.
+ Thường xuyên kiểm tra máy móc, thiết bị vận hành…
+ Sử dụng các thiết bị tách mù tiên tiến, có hiệu xuất xử lí cao, ví dụ như thiết bị tách mù acid bằng lọc bụi tĩnh điện ướt (ở nhà máy Super phosphate Lâm Thao) …
Ví dụ 4. Dung dịch sulfuric acid đặc được sử dụng để sản xuất phosphoric acid và phân bón superphosphate từ quặng phosphorite và apatite. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng giữa dung dịch sulfuric acid đặc với Ca3(PO4)2 trong hai quặng trên.
Đáp án:
Phương trình hoá học:
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 (đặc) → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4.
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 (đặc) → 2H3PO4 + 3CaSO4.
Ví dụ 5. Các ao, hồ, suối, sông quanh miệng núi lửa thường có môi trường acid. Điển hình là hồ Kawah Ijen, miền Đông đảo Java, Indonesia. Hồ nằm cao hơn mặt nước biển 2300 m, được cho là “hồ acid” lớn nhất thế giới. Giá trị pH của nước trong hồ dao động từ 0,13 đến 0,50 chủ yếu do sulfuric acid gây nên. Hãy giải thích nguyên nhân có mặt của sulfuric acid trong hồ.
Đáp án:
Khi núi lửa hoạt động, các hợp chất chứa sulfur sẽ bị oxi hoá tạo ra khí SO2. Sau đó SO2 tiếp tục bị oxi hoá tạo ra SO3.
SO3 sinh ra tan vào nước hồ, đó chính là nguyên nhân sự có mặt của sulfuric acid trong hồ.
II. MUỐI SULFATE
1. Ứng dụng:
2. Nhận biết:
- Nhận biết ion SO42- trong muối sulfate hoặc sulfuric acid: dùng Ba2+ trong Ba(OH)2, BaCl2, …
- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng.
- Phương trình ion rút gọn: Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ trắng
Ví dụ 1. Muối X không tan trong nước và các dung môi hữu cơ. Trong y học, X thường được dùng làm chất cản quang xét nghiệm X-quang đường tiêu hóa. Công thức của X là
A. BaSO4. B. Na2SO4. C. K2SO4. D. MgSO4.
Ví dụ 2. Nhận biết ion SO42- bằng ion Ba2+
Chuẩn bị: dung dịch Na2SO4, dung dịch BaCl2; ống nghiệm, kẹp gỗ.
Tiến hành:
- Lấy khoảng 1 mL dung dịch Na2SO4 cho vào ống nghiệm.
- Nhỏ vài giọt dung dịch BaCl2 vào ống nghiệm, lắc nhẹ.
Quan sát hiện tượng xảy ra và thực hiện các yêu cầu:
1. Viết phương trình hoá học dạng phân tử và ion rút gọn.
2. Dự đoán hiện tượng khi nhỏ dung dịch BaCl2 vào ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4 loãng.
Đáp án:
Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa trắng.
1) Phương trình hoá học dạng phân tử:
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl
Phương trình hoá học dạng ion thu gọn:
2) Dự đoán hiện tượng khi nhỏ dung dịch BaCl2 vào ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4 loãng là xuất hiện kết tủa trắng barium sulfate theo phương trình hoá học:
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl.
Ví dụ 3.
a) Trình bày cách sử dụng dung dịch barium hydroxide để phân biệt ba phân đạm có thành phần chính lần lượt là NaNO3, NH4Cl, (NH4)2SO4.
b) Cho các dung dịch không màu của mỗi chất sau: K2CO3, Na2SO4, Ba(NO3)2. Hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch đã cho bằng phương pháp hóa học.
c) Hai chất phụ gia thực phẩm đều màu trắng là bột thạch cao nung (CaSO4) và bột “baking soda” NaHCO3. Làm thế nào để phân biệt hai chất phụ gia này?
Đáp án:
a) Đánh số thứ tự từng mẫu phân đạm, trích mỗi loại một ít sang ống nghiệm đánh số tương ứng (trích mẫu thử);
Cho lần lượt từng mẫu thử tác dụng với dung dịch barium hydroxide (Ba(OH)2), đun nóng. Nếu:
+ Không có hiện tượng gì xuất hiện → mẫu thử là NaNO3;
+ Thoát ra khí mùi khai, xốc → mẫu thử là NH4Cl;
2NH4Cl(s) + Ba(OH)2(aq) → BaCl2(aq) + 2NH3(g) + 2H2O(l);
+ Vừa thoát ra khí mùi khai, xốc; vừa có kết tủa xuất hiện → mẫu thử là (NH4)2SO4;
(NH4)2SO4(s) + Ba(OH)2(aq) → BaSO4(s) + 2NH3(g) + 2H2O (l).
b) Trích mẫu thử.
Cho lần lượt từng mẫu thử tác dụng với dung dịch H2SO4.
+ Nếu có kết tủa xuất hiện → mẫu thử là Ba(NO3)2.
Ba(NO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HNO3.
+ Nếu có khí thoát ra → mẫu thử là K2CO3.
K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O.
c) Sử dụng H2SO4 để phân biệt:
+ Bột tan trong H2SO4 tạo khí: baking soda (NaHCO3).
+ Bột không tan H2SO4: Thạch cao nung.
NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O
Ví dụ 4. Viết phương trình hoá học của các phản ứng theo dãy chuyển hoá dưới đây.
FeS2 → SO2 → SO3 → H2SO4 → (NH4)2SO4
Đáp án:
FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
CÁC DẠNG TOÁN TRỌNG TÂM VỀ SULFURIC ACID - MUỐI SULFATE
Dạng 1: Tính acid của sulfuric acid
- Tác dụng được với các kim loại đứng trước H trong dãy điện hoá tạo muối và khí H2.
-Tác dụng với base, basic oxide tạo muối và nước.
- Tác dụng với nhiều muối tạo kết tủa, khí,.....
Ví dụ 1. Cho 8,8 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu vào dung dịch H2SO4 loãng, dư. Sau phản ứng, thu được 2,479 L khí H2 (ở đkc), dung dịch X và m gam kim loại. Giá trị của m là
A. 6,4. B. 5,6. C. 2,8. D. 3,2.
Đáp án: D.
Fe + H2SO4 ® FeSO4 + H2
0,1 0,1
mCu = 8,8 – mFe = 8,8 – 0,1.56 = 3,2g
Ví dụ 2. Cho 8,4 gam kim loại M (hóa trị II) tác dụng hết với dung dịch sulfuric acid loãng thu được 3,7185 L khí H2 (ở đkc). Kim loại M là
A. Cu. B. Fe. C. Mg. D. Zn.
Đáp án: B.
M + H2SO4 ® MSO4 + H2
0,15 0,15

Ví dụ 3. Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,05 M cần dùng để trung hoà 10 mL dung dịch NaOH có pH = 13.
Đáp án: 10.
pH = 13 [H+] = 10-13M [OH-] = [NaOH] = 10-1 = 0,1 M nNaOH = 0,1.0,01 = 0,001 mol
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
0,0005 ← 0,001 mol
Ví dụ 4. Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 mL acid H2SO4 0,1M (vừa đủ). Sau phản ứng, hỗn hợp muối sulfate khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là
A. 6,81 gam. B. 4,81 gam. C. 3,81 gam. D. 5,81 gam.
Đáp án: A.
Ví dụ 5. Cho 4 g MgO tác dụng với 49 g dung dich H2SO4 20% thu được dung dịch X. Làm bay hơi 28,4 g nước từ dung dịch X thấy tinh thể magnesium sulfate kết tinh. Công thức hóa học của tinh thể magnesium sulfate là
A. MgSO4.H2O. B. MgSO4.3H2O. C. MgSO4.4H2O. D. MgSO4.7H2O.
Đáp án: D.
Bảo toàn khối lượng: mdd X = 4 + 49 = 53g
MgO + H2SO4 ® MgSO4 + H2O
0,1 0,1
Trong X có MgSO4 (0,1 mol) và H2O Þ = 53 – 0,1.120 = 41g
Khi làm bay hơi 28,4g nước thì lượng nước còn lại là 41 – 28,4 = 12,6g (ứng với 0,7 mol)
Ta có tỉ lệ mol của MgSO4 so với H2O còn lại là 1 : 7 Þ CT tinh thể là MgSO4.7H2O.
Ví dụ 6. Đặt hai cốc (A) và (B) có khối lượng bằng nhau lên đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho thêm 15,9 gam Na2CO3 vào cốc (A) và 17,73 gam CaCO3 vào cốc (B), sau đó thêm 18 gam dung dịch H2SO4 98% vào cốc (A) và m gam dung dịch HCl 14,6% vào cốc (B) thì thấy cân thăng bằng. Tính khối lượng dung dịch HCl đã cho vào cốc (B).
Đáp án: 10,5.
♦ Xét cốc (A):
0,15 < 0,18 → 0,15 mol
Sau phản ứng khối lượng cốc A tăng:
♦ Xét cốc (B):
Giả thiết nếu CaCO3 tan hết nHCl 0,3546 mol mdd HCl 88,65 g
Không thỏa mãn, do đó để cân thăng thì CaCO3 phải dư.
Đặt: nHCl = x mol = 0,5x (mol), mddHCl =
= 17,73 + 250x – 44.0,5x = 27,3 x = 0,042 mol mddHCl = 250.0,042 = 10,5 gam.
Dạng 2: Tính oxi hóa của sulfuric acid
- Hầu hết các kim loại đều tác dụng với H2SO4 đặc, nóng (trừ Au và Pt).
- H2SO4 đặc, nguội không hòa tan Fe, Cr và Al.
- Với những bài toán kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì các sản phẩm khử có thể thu được là SO2, S và H2S (thường gặp nhất là SO2).
- Sử dụng phương pháp bảo toàn e: cho = nhận =

Ví dụ 1. Khi cho 9,6 gam Cu tác dụng với H2SO4 đặc, nóng, lấy dư. Thể tích khí SO2 thu được sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ở (đkc) là
A. 2,479 lít. B. 3,7185 lít. C. 4,958 lít. D. 7,437 lít.
Đáp án:
Bảo toàn e: Þ nCu = 0,15 mol Þ V = 3,7185 L.
Ví dụ 2. Cho 9,75 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng thu được 7,437 lít khí SO2 (ở đkc). Tính phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong X.
Đáp án:
Ví dụ 3. Cho 4,8 gam đơn chất R tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, dư (sản phẩm khử thu được chỉ có SO2). Hấp thụ hết khí thoát ra vào nước vôi trong dư, thấy xuất hiện 54 gam kết tủa. R là đơn chất nào sau đây?
A. S. B. C. C. Mg. D. Cu.
Đáp án: A.
SO2 + Ca(OH)2 ® CaSO3 + H2O
0,45 0,45
Theo bảo toàn e: (x là hóa trị)
Dạng 3: Điều chế sulfuric acid
Quá trình điều chế:
Bảo toàn S: (lý thuyết) hoặc (lý thuyết)
Sử dụng công thức tính hiệu suất phản ứng:
Ví dụ 1. Sulfuric acid có thể được điều chế từ quặng pyrite theo sơ đồ:
Thể tích (L) của dung dịch H2SO4 98% (D = 1,82 g/mL) thu được từ 1 tấn quặng pyrite (chứa 80% FeS2). Biết hiệu suất của cả quá trình là 90%, các tạp chất trong quặng không chứa sulfur. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Đáp án: 659.
(b) tấn = 800 kg
Ta có sơ đồ:
kmol: .2.90% = 12
Þ
Ví dụ 2. Sulfuric acid có thể được điều chế từ sulfur theo sơ đồ:
Để thu được 120 tấn H2SO4 98% thì cần bao nhiêu tấn sulfur. Biết hiệu suất của từng giai đoạn được mô tả qua sơ đồ trên. (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười).
Đáp án: 53,3.
tấn
Ví dụ 3. Sulfur dioxide là một trong các tác nhân gây mưa acid, phát thải chủ yếu từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, xăng, dầu,…
Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thành phần chứa 0,8% sulfur về khối lượng để làm nhiên liệu.
a) Tính thể tích khí SO2 (đkc) tối đa tạo ra khuếch tán vào khí quyển rồi bị chuyển hóa thành sulfuric acid trong nước mưa theo sơ đồ:
b) Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid, giả thiết nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 1.10-5 M.
Đáp án:
a)
ta có:

b)
→ Thể tích nước mưa bị nhiễm acid là

Dạng 4: Tìm công thức của oleum
- Khi hòa tan oleum vào nước: H2SO4.nSO3 + nH2O ® (n + 1)H2SO4
- Cho oleum phản ứng với dung dịch base (NaOH, KOH,…)
H2SO4.nSO3 + nH2O → (n + 1)H2SO4
H2SO4 + 2NaOH ® Na2SO4 + 2H2O
Ví dụ 1. Hòa tan hết 1,69 gam oleum có công thức H2SO4.3SO3 vào nước dư. Trung hòa dung dịch thu được cần V mL dung dịch KOH 1 M. Giá trị của V là
A. 10. B. 40. C. 30. D. 20.
Đáp án: B.
H2SO4.3SO3 + 3H2O → 4H2SO4
0,005 0,02
2KOH  +  H2SO4 → K2SO4 + H2O
0,04 ← 0,02
Þ VKOH = 0,04 L = 40 mL.
Ví dụ 2. Cho 6,76 gam oleum H2SO4 .nSO3 vào nước thành 200 mL dung dịch X. Để trung hòa 10 mL dung dịch X cần dùng vừa đủ với 16 mL dung dịch NaOH 0,5 M. Công thức oleum là
A. H2SO4.SO3. B. H2SO4.4SO3. C. H2SO4.3SO3. D. H2SO4.2SO3.
Đáp án: C.
H2SO4.nSO3 + nH2O → (n + 1)H2SO4
0,08
H2SO4 + 2NaOH ® Na2SO4 + 2H2O
0,08 0,16
(quy 10 mL X về 200 mL X ban đầu ® nNaOH = 0,008.20 = 0,16 mol)
Þ 6,76 = .(98 + 80n) ® n = 3.
Ví dụ 3. Cho 0,015 mol một loại hợp chất oleum vào nước thu được 200 mL dung dịch X. Để trung hoà 100 mL dung dịch X cần dùng 200 mL dung dịch NaOH 0,15 M. Phần trăm về khối lượng của nguyên tố sulfur trong oleum trên là
A. 32,65%. B. 35,95%. C. 37,86%. D. 23,97%.
Đáp án: B.
PTHH: (1) H2SO4.nSO3 + nH2O → (n+1)H2SO4
0,015 0,015(n+1) mol
(2) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
0,03 ← 0,06 mol
Từ (1) và (2) ta có:
Dạng 5: Tính chất của muối sulfate
- Phương trình ion rút gọn: Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ trắng
Ví dụ 1. Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào 300 mL dung dịch Na2SO4 1M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 23,3. B. 69,9. C. 93,2. D. 46,6.
Đáp án: B.
BaCl2 + Na2SO4 ® BaSO4 + 2NaCl
0,3 0,3
m¯ = 0,3.233 = 69,9g
Ví dụ 2. Magnesium sulfate hay còn gọi là muối Epsom. Trong lĩnh vực y học, nó được dùng để sản xuất thuốc nhận tràng. Số gam muối MgSO4.7H2O thu được từ 3,6 gam kim loại magnesium phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng dư là
A. 36,9g. B. 38,9g. C. 30,9g. D. 40,0g.
Đáp án: A.
Mg + H2SO4 ® MgSO4 + H2O
0,15 0,15
Þ m = 0,15.246 = 36,9g
Ví dụ 3. Trong công nghiệp, chất rắn copper (II) pentahydrate có thể được sản xuất từ copper (II) oxide theo hai giai đoạn của quá trình:
a) Từ 1 tấn nguyên liệu chứa 96% copper(II) oxide theo khối lượng (còn lại là tạp chất trơ) sẽ thu được bao nhiêu kilôgam copper (II) sulfate pentahydrate rắn? Cho hiệu quá trình là 85%.
b) Một ao nuôi thủy sản có diện tích bề mặt nước là 2000 m2, độ sâu trung bình của nước trong ao là 0,7m đang có hiện tượng phú dưỡng. Để xử lí tảo xanh có trong ao, người dân cho copper(II) sulfate pentahydrate vào ao trong 3 ngày, mỗi ngày một lần, mỗi lần là 0,25g cho 1m3 nước trong ao.
Hãy cho biết tổng khối lượng (kg) copper(II) sulfate pentahydrate người dân cần sử dụng.
c) Có thể pha chế dung dịch copper(II) sulfate 10-4 M dùng để diệt một số loại sinh vật. Tính số mg copper(II) sulfate pentahydrate cần dùng để pha chế nhanh thành 1,0 L dung dịch copper(II) sulfate 10-4 M.
Đáp án:
a) Khối lượng CuO trong 1 tấn nguyên liệu là 1 000.96% = 960 (kg).
Theo sơ đồ CuO CuSO4.5H2O
Khối lượng copper(II) sulfate pentahydrate rắn thu được với hiệu suất 100% là:
Khối lượng copper(II) suluate pentahydrate rắn rhu được với hiệu suất 85% là: 3 000.85% = 2 550 (kg).
b) Thể tích nước trong ao là 2 000.0,7 = 1 400 (m3).
Khối lượng copper(II) sulfate pentahydrate người dân cần sử dụng là: 1 400.0,25.3 = 1 050 (g) = 1,050 kg.
c)
Vậy khối lượng của CuSO4.5H2O là 10-4.250 = 0,0250(g) = 25,0 mg.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Mỗi câu thí sinh chọn một phương án.
Câu 1. Công thức hóa học của sulfuric acid là
A. SO3. B. H2S. C. H2SO4. D. H2SO3.

onthicaptoc.com Cac dang bai tap bai SULFURIC ACID VA MUOI SULFATE