SGK Hóa Học 9 - Bài 4: Một số axit quan trọng

/ẹĩẠ Một số axit quan trọng	
Axit clohiđric có những tính chốt của axit không ? Nó có những ứng dụng quan trọng nào ?
Axit sunturic đặc và loãng có những tính chất hoá học nào ? Vai trò quan trọng của nó là gì ?
AXIT CLOHIĐRIC (HCI)
Tính chất
Dung dịch khí hiđro clorua trong nước gọi là axit clohiđric. Dung dịch axit clohiđric đậm đặc là dung dịch bão hoà hiđro clorua, có nồng độ khoảng 37%. Axit clohiđric có những tính chất hoá học của một axit mạnh.
Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.
Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Zn, Al, Fe ...) tạo thành muối clorua và giải phóng khí hiđro. Thí dụ :
2HC1 (dd) + Fe (r)	> FeCl2 (dd) + H2 (k)
Tác dụng với bazơ tạo thành muối clorua và nước. Thí dụ :
HC1 (dd) + NaOH (dd)	—> NaCl (dd) + H2O (l)
2HC1 (dd) + Cu(OH)2 (r) 	> CuCl2 (dd) + 2H2O (l)
Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối clorua và nước. Thí dụ :
2HC1 (dd) + CuO (r) 	> CuCl2 (dd) + H2O (l)
Ngoài ra, axit clohiđric tác dụng với muối (sẽ học trong Bài 9).
-. UfiQ QUi IQ
Axit clohiđric được dùng để :
Điều chế các muối clorua.
Làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn.
Tẩy gỉ kim loại trước khi sơn, tráng, mạ kim loại.
Chế biến thực phẩm, dược phẩm ...
AXIT SUNFURIC (H2SO4)
1 - TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Axit sunfuric là chất lỏng sánh, không màu, nặng gần gấp hai lần nước (khối lượng riêng bàng 1,83 g/cm3 ứng với nồng độ 98%), không bay hơi, tan dễ dàng trong nước và toả rất nhiều nhiệt.
Chú ý : Muốn pha loãng axit sunfuric đặc, ta phải rót từ từ axit đặc vào lọ đựng sẵn nước rồi khuấy đều. Làm ngược lại sẽ gây nguy hiểm.
II - TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Axit sunfuric loãng và axit sunfuric đặc có một số tính chất hoá học khác nhau.
Axit sunfuric loãng có tính chất hoá học của axit
Tương tự axit clohiđric, axit sunfuric loãng có những tính chất hoá học sau :
Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.
Tác dụng với kim loại (Mg, Zn, Al, Fe ...) tạo thành muối sunfat và giải phóng, khí hiđro. Thí dụ :
Zn (r) + H2SO4 (dd) 	> ZnSO4 (dd) + H2 (k)
Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước. Thí dụ :
H2SO4 (dd) + Cu(OH)2 (r) 	> CuSO4 (dd) + 2H2O (l)
Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối sunfat và nước. Thí dụ :
H2SỌ4 (dd) + CuO (r) 	> CuSO4 (dd) + H2O (l)
Ngoài ra, axit sunfuric loãng tác dụng được với muối (Bài 9).
Axit sunturic đặc có những tính chất hoá học riêng
Tác dụng với kim loại :
*>Thí nghiệm : Lấy 2 ống nghiệm, cho vào mõi ống nghiệm một ít lá đồng nhỏ. Rót vào ống nghiệm thứ nhất 1 ml H2SO4 loãng, vào ống nghiệm thứ hai 1 ml H2SO4 đặc. Đun nóng nhẹ cả hai ống nghiệm.
Hiện tượng : Không có hiện tượng gì xảy ra trong ống nghiệm thứ nhất (hình 1.1 Oa). Trong ống nghiệm thứ hai có, khí không màu, mùi hắc thoát ra. Đó là khí so2. Đồng bị hoà tan một phần cho chất lỏng có màu xanh lam (hình 1.10b).
Hình 1.10. a) HịSOsị loãng không tác dụng vái Cu )H2SO4dặc tác dụng vói Cu
Nhận xét: H2SO4 đặc, nóng tác dụng với đồng, sinh ra khí lưu huỳnh đioxit so2 và dung dịch CuSO4 màu xanh lam.
„	 (O	
,2O(l) + SO2W
Cu (r) + 2H2SO4 (đặc, nóng) —-—> CuSO4 (dd) + 2]
Ngoài kim loại Cu, H2SO4 đặc còn tác dụng được với nhiều kim loại khác tạo thành muối sunfat, không giải phóng khí hiđro.
Tính háo nước :
Thí nghiệm : Cho một ít đường (hoặc bông, vải) vào đáy cốc (hoặc ống nghiệm), rồi thêm từ từ 1 - 2 ml H2SO4 đặc vào.
Hiện tượng: Màu trắng của đường chuyển sang màu vàng, sau đó chuyển sang nâu và cuối cùng thành khối màu đen xốp bị bọt khí đẩy lên khỏi miệng cốc.
Phản ứng toả rất nhiều nhiệt (hình 1.11).
Nhận xét: Chất rắn màu đen là cacbon, do H2SO4 đặc đã loại đi hai nguyên tố (có trong thành phần của nước) là H và o ra khỏi đường. Người ta nói rằng, H2SO4 đặc có tính háo nước :
H9SO4 đặc
C12H22OU —- 4	> 11H2O + 12C
Sau đó, một phần c sinh ra lại bị HọSO4 đặc oxi hoá tạo thành các chất khí co2 và so2, gây sủi bọt trong cốc, làm c dâng lên khỏi miệng cốc.
Do đó, khi sử dụng axit sunfuric đặc phải hết .sức
cẩn thận !	H2SO4 đặc tác dụng với dường
- ỨNG DỤNG
Hàng năm, thế giới sản xuất gần 200 triệu tấn axit sunfuric. Sơ đồ sau đây cho biết một số ứng dụng quan trọng của H2SO4 đối với nền kinh tế quốc dân (hình 1.12).
Hình 1.12. So dồ về một số úng dụng cùa axit sunturic
- SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
Trong công nghiệp, axit sunfuric được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc. Nguyên liệu là lưu huỳnh (hoặc quặng pirit), không khí và nước.
Các công đoạn sản xuất axit sunfuric :
Sản xuất lưu huỳnh đioxit bằng cách đốt lưu huỳnh trong không khí:
s + O7 	> SO 7
Sản xuất lưu huỳnh trioxit so3 bằng cách oxi hoá so2 (chất xúc tác là V2O5 ở nhiệt độ 450 °C) :
2SO2 + O2	2SO3
2	 - HH9-B
 V2O5	3
- Sản xuất axit sunfuric bằng cách cho so3 tác dụng với nước : so3 + H2Ố 	> H2SO4
- NHẬN BIẾT AXIT SUNFURIC VÀ MUỐI SUNFAT
Hình 1.13. Kết tủa trắng BaSO4
Để nhận biết axit sunfuric và dung dịch muối sunfat, ta dùng thuốc thử là dung dịch muối bari như bari clorua BaCl2, bari nitrat Ba(NO3)2 hoặc dùng bari hiđroxit Ba(OH)7. Phản ứng tạo thành kết tủa trắng BaSO4 không tan trong nước và trong axit.
^Thí nghiệm : Cho vào ống nghiệm thứ nhất 1 ml dung dịch H2SO4 loãng, ống nghiệm thứ hai 1 ml dung dịch Na2SO4. Nhỏ vào mỗi ống nghiệm 3-4 giọt dung dịch BaCl2.
Hiện tượng : Có kết tủa trắng xuất hiện (hình 1.13).
Nhận xét : Gốc sunfat (=so4) trong các phân tử H9SO4 hoặc Na2SO4 kết hợp với nguyên tố bari trong phân tử BaClợ tạo ra kết tủa trắng là bari sunfat BaSO4 :
H2SO4 (dd) + BaClọ (dd) 	> BaSO4 (r) + 2HC1 (dd)
Na2SO4 (dd) + BaClộ (dd) 	> BaSO4 (r) + 2NaCl (dd)
Chú ý : Để phân biệt axit sunfuric và muối sunfat, ta có thể dùng một số kim loại như Mg, Zn, Al, Fe ...
Dung dịch HCI và H2SO4 loãng có dầy dủ những tính chất hoá học của axit. Axit suníuric dặc tác dụng với nhiều kim loại, không giải phóng khí hidro và có tính háo nước.
Axit clohidric và axit sunturic có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Axit sunturic dược sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc.
Nhận biết axit sunturic và dung dịch muối suntat bằng thuốc thủ là dung dịch muối bari hoặc bari hidroxĩt.
BÀI TẬP
Có những chất : CuO, BaCI2, Zn, ZnO. Chất nào nói trên tác dụng với dung dịch HCI, dung dịch H2SO4 loãng sinh ra :
chất khí cháy được trong không khí ?
dung dịch có màu xanh lam ?
chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit ?
dung dịch không màu và nước ?
Viết tất cả các phương trình hoá học.
Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp cần phải có những nguyên liệu chủ yếu nào ? Hãy cho biết mục đích của mỗi công đoạn sản xuất axit sunfuric và dẫn ra những phản ứng hoá học.
Bằng cách nào có thể nhận biết được từng chất trong mỗi cặp chất sau theo phương pháp hoá học ?
Dung dịch HCI và dung dịch H2SO4 ; b) Dung dịch NaCI và dung dịch Na2SO4. c) Dung dịch Na2SO4 và dung dịch H2SO4.
Viết các phương trình hoá học.
Thí
nghiệm
—:	
Nống độ axit
Nhiêt đô (°C) '
Sắt
ở dạng
Thời gian phản ứng xong (s)
1
2
3
4
5
6
1M
2M
2M
2M
2M
3M
25
25
35
50
35
50
Lá
Bột
Lá
Bột
Bột
Bột
190
85
62
15
45
11
4*. Bảng dưới đây cho biết kết quả của 6 thí nghiệm xảy ra giữa Fe và dung dịch H2SO4 loãng. Trong mỗi thí nghiệm người ta dùng 0,2 gam Fe tác dụng với thể tích bằng nhau của axit, nhưng có nồng độ khác nhau.
Nhũhg thí nghiệm nào chúhg tỏ rằng :
Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ .?
Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng diện tích tiếp xúc ?
Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nồng độ axit ?
Hãy sử dụng những chất có sẵn : Cu, Fe, CuO, KOH, C6H12O6 (glucozơ), dung dịch H2SO4 loãng, H2SO4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng :
Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất hoá học của axit.
H2SO4 đặc có những tính chất hoá học riêng.
Viết phương trình hoá học cho mỗi thí nghiệm.
Cho một khối lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung dịch HCI. Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí (đktc).
Viết phương trình hoá học ; b) Tính khối lượng mạt sắt đã tham gia phản ứng ;
Tìm nồng độ mol của dung dịch HCI đã dùng.
7*. Hoà tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCI 3M.
Viết các phương trình hoá học.
Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.
Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.