CHƯƠNG 2. NITROGEN - SULFUR

BÀI 8: SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE

(17 câu)

1. NHẬN BIẾT (5 câu)

Câu 1: Nêu các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi bảo quản sulfuric acid.

Trả lời:

- Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn. 

- Đặt chai, lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate. 

Câu 2: Nêu các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi sử dụng sulfuric acid.

Trả lời:

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 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. 

Câu 3: Nêu các bước sơ cứu bi bỏng sulfuric acid.

Trả lời:

Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước sau:

(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thì 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 để rửa acid. 

(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hòa 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 đưa đến cơ sở y tế gần nhất 

Câu 4: Nêu các tính chất hóa học của acid sulfuric đặc, viết các PTHH minh họa. 

Trả lời

- Tính acid: dd H2SO4đ có tính acid mạnh và khó bay hơi

- Tính oxi hóa: dd H2SO4đ, nóng oxi hóa được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất:

Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O

2KBr + 2H2SO4 K2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O

- Tính háo nước: dd H2SO4đ có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hóa đen (hiện tượng than hóa)

C12H22O11 + H2SO4 12C + H2SO4.11H2O

Câu 5: Nêu cách nhận biết ion SO42-. Viết PTHH minh họa

Trả lời:

- Để nhận biết ion SO42-ta sử dụng các dung dịch muối của barium (Ba2+), ví dụ BaCl2, Ba(NO3)2,… hoặc barium hydroxide Ba(OH)2. 

- Hiện tượng: Phản ứng sẽ cho kết tủa trắng không tan trong nước và acid mạnh. 

+ Tổng quát: SO42- + Ba2+ BaSO4 ( trắng)

+ PTHH minh họa:

Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 ( trắng) + 2NaCl

H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 ( trắng) + 2H2O

2. THÔNG HIỂU (7 câu)

Câu 1: Có 4 lọ, mỗi lọ đựng một dung dịch không màu: NaCl, HCl, Na2SO4, Ba(NO3)2. Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học. Viết các phương trình hóa học xảy ra (nếu có). 

Trả lời:

BaCl2 + Na2SO4 ⟶ BaSO4 + 2NaCl

HCl + AgNO3 ⟶ AgCl + HNO3

NaCl + AgNO3 ⟶ AgCl + NaNO3

Câu 2: Cho 1,3g Zn và 0,56g Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được V lít khí (đktc). Tính giá trị của V?

Trả lời:

nZn = 0,02 mol, nFe = 0,01 mol

BT e: 2nZn + 2nFe = 2nkhí nkhí = 0,03 mol

V = 0,03.22,4 = 0,672 lít

Câu 3: Cho 0,96g Cu phản ứng hoàn toàn với dung dịch H2SO4đ, nóng, dư thu được V lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị của V.  

Trả lời:

nCu = 0,015 mol

BT e: 2.nCu = 2.nkhí nkhí = 0,015 mol

⟶ V = 0,015.22,4 = 0,336 lít

Câu 4: Chỉ dùng một dung dịch duy nhất, hãy phân biệt các hóa chất riêng biệt NaOH, (NH4)2SO4, NH4Cl, Na2SO4.

Trả lời:

(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 trắng + 2NH3 + 2H2O

2NH4Cl + Ba(OH)2  BaCl2 + + 2NH3 + 2H2O

Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 trắng + 2NaOH

Câu 5: Cho Fe kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 vừa đủ thu được 1,2395 lít (đkc) và a gam muối sunfate trung hòa. Tính giá trị của a. 

Trả lời:

nH2= 0,05 (mol)

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

                          0,05     0,05

a=mFeSO4=nFeSO4.MFeSO4=0,05.152=7,6 (gam)

Câu 6: Nêu hiện tượng và viết PTHH (nếu có) khi cho lần lượt: mẩu quỳ tím, Zn, NaOH, Ba(OH)2 vào dung dịch sunfuric aicd. 

Trả lời:

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2

2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O

Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O

Câu 7: Cho 0,51 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 lỡng dư thu được 0,61975 (đkc). Tính khối lượng muối sunfate thu được.

Trả lời:

mmuối=mKL+mSO42-=0,52+0,015.96=1,96 gam

3. VẬN DỤNG (3 câu)

Câu 1: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxide Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 ml dung dịch H2SO4 0,1M. Tính khối lượng muối sunfate khan tạo thành. 

Trả lời:

nO (oxide) = nH+2 = 0,03 mol

⟹ mKL = moxide – mO (oxide) = 2,81 – 0,03.16 = 2,33 gam

mmuối = mKL + mSO42- = 2,33 + 0,03.96 = 5,21 gam

Câu 2: Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết H2SO4, K2SO4, HCl, NaOH. 

Trả lời:

H2SO4 + Ba(HCO3)2 2CO2 + 2H2O + BaSO4

2HCl + Ba(HCO3)2 BaCl2 + 2H2O + 2CO2

K2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2KHCO3

2NaOH + Ba(HCO3)2 BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O

HCl + NaOH NaCl + H2O

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 17,5 gam hỗn hợp Al, Zn, Fe trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 11,2 lít khí H2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Tính giá trị của m. 

Trả lời:

BTNT H: nH2SO4=nH2=0,5 mol

BTKL: mmuối= mkim loại+mH2SO4-mH2=17,5+0,5.98-0,5.2=65,5 gam

4. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp kim loại X gồm Mg, Al, Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch Y và thoát ra 12,32 lít khí SO2(đktc), sản phẩm khử duy nhất. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được m gam muối sunfate khan. Tính giá trị của m. 

Trả lời:

nSO42-(muối)=nSO2=0,55 (mol) mmuối = mKL + mSO4 = 17,4 + 0,55.96 = 70,2 (g)

Câu 2: Cho 33,2 g hỗn hợp X gồm Cu, Mg, Al tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được 22,4 lít khí ở đktc và chất rắn không tan B. Cho B hòa tan hoàn toàn vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 4,48 lít khí SO2 (đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại trong X. 

Trả lời:

Vì Cu không tác dụng với HCl nên B là Cu.

Mg + 2HCl MgCl2 + H2

x                                     x

2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2

y                                      1,5y             

Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O

z                                        z

{24x+27y+64z=33,2 nH2=x+1,5y=1 nSO2=z=0,2 {x=0,4 y=0,4 z=0,2 {mCu=12,8g mMg=9,6g mAl=10,8g