Giải Hóa 10: Bài 29. Axit sunfuric, muối sunfat
Bài 29. AXIT SUNFURIC, MUÔÌ SUNFAT A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. AXIT SUNFURIC Tính chất vật lí Axit sunfuric là chất lỏng sánh đặc như dầu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước, H2SO4 đặc rất dễ hút ẩm, tính chất này được dùng làm khô khí ẩm. Axit sunfuric đặc tan trong nước, tạo thành những hiđrat H2SO4.nH2O và tỏa một lượng nhiệt lớn. Muốn pha loãng axit sunfuric đặc, người ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh, tuyệt đối không được làm ngược lại. Tính chất hóa học Axit sunfuric loãng thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của một axit. Tính oxi hóa mạnh Axit suníùric đặc và nóng có tính oxi hóa rất mạnh, nó oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim như c, s, p,... và nhiều hợp chất. +6 0 +3 +4 6H2SO4 + 2Fe -> Fe2(SO4)3 + 6H.,0 + 3SO2 0 +2 +4 2H2SO4 + Cu -> CuSO4 + 2H2O + so2 +6 0 2H2SO4 + s 3SO2 +2H2O +6 -1 0 +4 H2SO4 + 2HI -> ì2 + 2H2O + so2 Axit sunfuric đặc nguội làm một số kim loại nhú Fe, Al, Cr....bị thụ động hóa. Tính háo nước Muối CuSO4.5H2O màu xanh tác dụng với IỈ2SO.Ị dặc sè biến thành CuSO.Ị khan màu trắng: CuSO,.5H2O —» CuSO., + 5H,0 màu xanh màu trắng Iỉợp chất gluxit (cacbohiđrat) tác dụng với H2SO4 đặc bị biến thành khí co2, cùng với khí so2 gây hiện tượng sủi bọt đẩy cacbon trào ra ngoài côc: c + 2H2SO4 -> co2t + 2SO2T + 21LO Da thịt tiếp xúc với H2SO4 đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy sứ dụng axit sunfuric phải hết sức thận trọng. ứng dụng Axit suníurie đặc được dùng trong nhiều ngành sản xuất: sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hựp, to' sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, Sản xuất axit sunfuric Sản xuất SO2 Thiêu quặng pirit sắt (FeS2): 4FeS2 + 11O2 —k__> 2Fe2O;ỉ + 8SO2 T Đốt cháy lưu huỳnh: s + 02 —l—> SO, Sản xuất SO3 Oxi hóa so2 ó' nhiệt độ 450°-500°C vớí chất xúc tác là V2O5: 2SO2 + 02 2SO3 Sản xuất H2SO.1 Khí SO3 đi từ dưới lên đỉnh tháp, H9SO4 chảy từ đinh tháp xuống dưới. Dùng H2SO4 98% hấp thụ so3 được oleum H2SO4.nSO3 H2SO4 + nSO3 -» H2SO4.nSO3 Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng oleum, được H2SO4 đặc: H2SO4.nSO3 + nH2O -» (n + 1)H2SO4 II. MUÔI SUNFAT VÀ NHẬN BIẾT ION SUNFAT Muối sunfat Muôi sunfat là muôi của axit sunfuric. Có hai loại muôi sunf'at: Muối trung hòa (muối sunfat) chứa ion sunfat SO42’. Phần lớn muối suníầt đều tan, trừ BaSO4, CaSO4, PbSO4 không tan. Muối axit (muối hidrosunfat) chứa ion hidrosunfat HSO 4 Nhận biết ion sunfat Dùng dung dịch muối bari dế nhận biết ion SO42 trong dung dịch H2SO4 hoặc dung dịch muối sunfat. Phản ứng sinh ra kết tua tráng không tan trong axit hoặc kiềm. H2SO4(dd) + BaCB(dd) -> BaSO4i (r) + 2HC1 (dd) Na2SO4(dd) + BaCB -> BaSO,; (r) + 2NaCl (dd) B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SGK TRANG 143 Xét 100 gam (X) thì TÍ1A. v „ 1,12. 1 í lệ: X : y : z - —— : 1 Câu 1. Gọi công thức tông quát cua (X) là: f 1XS..()Z ímH - 1,12 gam ■ ms - 35,96 gam [m0 = 62,92 gam 35,96 . 62,92 = 2.2;1 = 2;2;7 32 : 16 7 ’ 7 : : => Công thức hóa học của (X) là: H2S2O7 Chọn c Câu 2. Trong H9S9O7, sô oxi hóa cúa s là: 2(+l) + 2(x) + 7(-2) = 0 => x = + 6 ChọnC Câu 3. Trích mỗi dung dịch một ít làm mầu thử, cho quỳ tím lần lượt vào các mẫu thử, mầu thử làm quỳ tím hóa đỏ là HC1. Cho vài giọt dung dịch BaCBvào 3 mẫu thử còn lại, mẫu thử tạo ra kết tủa trẩng là ống nghiệm đựng dung dịch Na2SO4. BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4ị + 2NaCl Cho vài giọt dung dịch Na2SO4 (đã biết) vào 2 mẫu thừ còn lại, mẫu nào có kết tủa trắng là dung dịch Ba(NO3)2. Na2SO4 + Ba(NO3)2 -> BaSO4ị + 2NaNO3 Còn lại là dung dịch NaCl, có the khẳng định bằng dung dịch AgNoã. AgNO3 + NaCl -> AgClị + NaNO3. Câu 4. a) Axit H2SO4 đặc được dùng làm khô những khí ẩm, thí dụ: khí co2. Có những khí ấm không được làm khô bằng II9SO4 đặc. Ví dụ: Khí H2S (vì H2S có tính khử nên có thế khử H9SO4 đến so2). H2SO4 + H2S -> so2 + s + 2H2O H2SO4 đặc làm than hóa một số chất hữu cơ. Ví dụ: — Với glucózơ: C6Hi2O6 —> 6C + 6H2O - Với saccarozo': Cĩ2H220n -> 12C + 11H2O So sánh sự làm khô và sự hóa than. Sự làm khô là sự làm mất nước nhưng không thay đổi thành phần phân tử các chất. Sự hóa than là sự làm mất nước trong thành phần phân tử của các chất, do đó biến chất thành cacbon. Câu 5. a) Trong trường hợp axit sunfuric loãng sẽ có những tính chất hóa học chung của một axit: Làm quỳ tím hóa đỏ. Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng H2 Zn + H2SO4 —> ZnSO4 + H2 — Tác dụng với muôi của những axit yếu: H2SO4 + K2CO3 -> K2SO4 + CO2 + H2O Tác dụng với oxit bazơ: H2SO4 + CuO -> CuSO4 + H2O Tác dụng với bazơ: 2K0H + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O b) Trong trường hợp H2SO4 đặc sẽ có tính chất hóa học đặc trưng. Tính oxi hóa mạnh: 2Fe + 6H2SO4 —» Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O c + 2H2SO4 -> 2ỔO2 + co2 + 2H2O 2HI + H2SO4 -> I2 + so2 + 2H2O - Tính háo nước: Axit suníuric đặc chiếm nước kết tinh cua nhiều muối hiđrat và làm than hóa các hợp chất: CuSO4.5H2O —CuSO,; + 5H2O màu xanh màu trắng C6H12O6 —V. s,); > 6C + 6H2O màu trắng màu. đen Câu 6. a) Tính thế tích nước cần dùng đế pha loãng. Khối lượng của 100 ml dung dịch H2SO4 98% raddH2so4 = 100 x 1>84 = 184 (gam) Ap dụng quy tắc đường chéo: mHi0 : 0% 78% mddH2SO„ mH,0 20 78 niH2° 184 X 78 20 = 717,6 gam. Khối lượng riêng của II2O bằng lg/ml nên thể tích của nước cần dùng là: VHa0 = 717,6 ml. Cách pha loãng. Khi pha loãng phái rót từ từ axit H2SO4 đặc vào nước và khuấy nhẹ, tuyệt đối không làm ngược lại (rót nước vào axit sunfuric đặc).