Tính chất hóa học, tính chất vật lý của Axit sunfuric (H2SO4). Ví dụ và bài tập dễ hiểu

Trong bài ngày hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu Vậy axit sunfuric H2SO4 có những tính chất hoá học và tính chất vật lý nào? Axit sunfuric đặc có tính chât hóa học gì khác axit sunfuric loãng? 

* Trong bài này các em cần nắm vững tính chất hoá học sau của axit sunfuric

• Tác dụng với kim loại (trước Hyđro)
• Tác dụng với oxit bazơ
• Tác dụng với bazơ
• Tác dụng với phi kim
• Tác dụng với chất khử (Fe, FeSO4,…)

Về chi tiết cụ thể đặc thù hoá học của axit sunfuric H2SO4 những em tìm hiểu thêm bài viết dưới đây

Axit Sunfuric H2SO4 tính chất hóa học, tính chất vật lý của H2SO4 Ví dụ và bài tập thuộc phần: CHƯƠNG 6. OXI – LƯU HUỲNH

I. Tính chất hoá học của axit sunfuric H2SO4

– Axit sunfuric H2SO4 là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh lỏng, tan vô hạn trong nước. Nó có khối lượng riêng là 1,84 g / cm3, nhiệt độ nóng chảy là 10 °C, nhiệt độ sôi là 338 °C Axit sunfuric đặc có đặc tính háo nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì H2SO4 hoàn toàn có thể gây bỏng nặng. Vì có đặc tính háo nước axit sunfuric còn có năng lực hút nước, làm than hóa những hợp chất hữu cơ. Tính chất hóa học của axit sunfuric .

1. Axit sunfuric loãng (H2SO4 loãng)

• H2SO4 loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit:

a ) Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ .
b ) Axit sunfuric lãng tính năng với sắt kẽm kim loại đứng trước H ( trừ Pb ) → muối sunfat ( trong đó sắt kẽm kim loại có hóa trị thấp ) + H2 ↑
– PTPƯ : H2SO4 loãng + Kim loại → Muối + H2 ↑
Ví dụ : Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ↑
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 ↑
* Lưu ý :

• nH2 = nH2SO4
• mmuối = mkim loại + mH2SO4 – mH2 = mkim loại + 96nH2

c ) Axit sunfuric loãng công dụng với oxit bazơ → muối ( trong đó sắt kẽm kim loại giữ nguyên hóa trị ) + H2O
– PTPƯ : H2SO4 loãng + Oxit bazo → Muối + H2O
Ví dụ : FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
* Lưu ý :

• nH2SO4 = nH2O = nO (trong oxit)
• mmuối = moxit + mH2SO4 – mH2O = moxit + 98nH2SO4 – 18nH2O = moxit + 80nH2SO4 = moxit + 80n(O trong oxit)

d ) Axit sunfuric loãng công dụng với bazơ → muối + H2O
– PTPƯ : H2SO4 loãng + Bazo → Muối + H2O
Ví dụ : H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 ­ + 2N aOH → Na2SO4 + 2H2 O
– Phản ứng của H ­ 2 ­ SO4 với Ba ( OH ) 2 hoặc bazơ kết tủa chỉ tạo thành muối sunfat .
Ví dụ : Cu ( OH ) 2 + H2SO4 → CuSO4 ↓ + 2H2 O
Ba ( OH ) 2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2H2 O
e ) Axit sunfuric loãng công dụng với muối → muối mới ( trong đó sắt kẽm kim loại giữ nguyên hóa trị ) + axit mới
– PTPƯ : H2SO4 loãng + Muối → Muối mới + Axit mới
Ví dụ : Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2 O + 2CO2
* Lưu ý : Thường dùng giải pháp tăng giảm khối lượng khi giải bài tập về phản ứng của axit sunfuric với muối .

2. Axit sunfuric đặc (H2SO4 đặc)

* Số oxi hóa của mà lưu huỳnh ( S ) hoàn toàn có thể có là : – 2 ; 0 ; + 4 ; + 6. Trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa + 6 cao nhất nên → H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước .
a ) Axit sunfuric đặc tính năng với sắt kẽm kim loại
– Thí nghiệm : Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa H2SO4 đặc
– Hiện tượng : dung dịch chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc .
– Phương trình hóa học :
2H2 SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2 O
– H2SO4 đặc, nóng công dụng với những sắt kẽm kim loại khác
2F e + 6H2 SO4 → Fe2 ( SO4 ) 3 + 3SO2 ↑ + 6H2 O
5H2 SO4 + 4Z n → 4Z nSO4 + H2S ↑ + 4H2 O
* Lưu ý :
– Trong những bài tập vận dụng, sắt kẽm kim loại tính năng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố :

• ne = nkim loại.(hóa trị)kim loại = 2nSO2
• nH2SO4 phản ứng = 2nSO2
• mmuối = mkim loại + 96nSO2

– H2SO4 đặc nguội thụ động ( không phản ứng ) với Al, Fe và Cr .
– H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết những sắt kẽm kim loại ( trừ Au và Pt ) → muối ( trong đó sắt kẽm kim loại có hóa trị cao ) + H2O + SO2 ↑ ( S, H2S ) .
– Sản phẩm khử của S + 6 tùy thuộc vào độ mạnh của sắt kẽm kim loại : sắt kẽm kim loại có tính khử càng mạnh thì S + 6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp .
b ) Axit sunfuric đặc tính năng với phi kim → oxit phi kim + H2O + SO2 ↑
– PTPƯ : H2SO4 đặc + Phi kim → Oxit phi kim + H2O + SO2 ↑
S + 2H2 SO4 3SO2 ↑ + 2H2 O
C + 2H2 SO4 CO2 + 2H2 O + 2SO2 ↑
2P + 5H2 SO4 → 2H3 PO4 + 5SO2 ↑ + 2H2 O
c ) Axit sunfuric đặc tính năng với những chất khử khác
– PTPƯ : H2SO4 đặc + chất khử ( FeO, FeSO4 ) → Muối + H2O + SO2 ↑
2H2 SO4 + 2F eSO4 → Fe2 ( SO4 ) 3 + SO2 ↑ + 2H2 O
2F eO + 4H2 SO4 → Fe2 ( SO4 ) 3 + SO2 ↑ + 4H2 O
d ) Tính háo nước của axit sunfuric
– Thí nghiệm : Cho H2SO4 đặc vào cốc đựng đường
– Hiện tượng : Đường chuyển sang màu đen và sôi trào
– Phương trình hóa học :
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4. 11H2 O
• xem thêm : Một số dạng bài tập nâng cao về Axit Sunfuric có giải thuật và đáp án

II. Tính chất vật lý của axit sunfuric H2SO4

– Axit sunfuric H2SO4 là chất lỏng, sánh như dầu, nặng gấp 2 lần nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước .
– Axit sunfuric H2SO4 đặc hút nước mạnh và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước. Nếu làm ngược lại sẽ làm nước sôi bất thần bắn ra ngoài kèm theo những giọt axit làm bỏng da hoặc cháy quần áo .

Cấu tạo phân tử của axit sunfuric H2SO4 :

III. Bài tập về Axit sunfuric H2SO4

Bài 1 trang 143 sgk hoá 10: Một hợp chất có thành phần theo khối lượng 35,96% S; 62,92 %O và 1,12 %H. Hợp chất này có công thức hóa học là:

A. H2SO3. B. H2SO4. C. H2S2O7. D. H2S2O8 .
* Lời giải bài 1 trang 143 sgk hoá 10 :
Ta gọi công thức của hợp chất là : HxSyOz
⇒ M = ( x + 32 y + 16 z )
Theo bài ra ta có :
( 1 )
( 2 )
( 3 )
Từ ( 1 ) và ( 2 ) ⇒ x : y = 1 : 1 = 2 : 2 ( * )
Từ ( 2 ) và ( 3 ) ⇒ y : z = 2 : 7 ( * * )
Vậy từ ( * ) và ( * * ) ⇒ x : y : z = 2 : 2 : 7
⇒ CT : H2S2O7
Kết luận : Đáp án đúng là C
Bài 3 trang 143 SGK Hóa 10 : Có 4 lọ, mỗi lọ đựng một dung dịch không màu : NaCl, HCl, Na2SO4, Ba ( NO3 ) 2. Hãy nhận ra dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học. Viết những phương trình hóa học xảy ra, nếu có .
* Lời giải bài 3 trang 143 SGK Hóa 10 :
– Cho dung dịch BaCl2 vào 4 mẫu thử chứa 4 dung dịch trên, dung dịch trong mẫu thửu nào cho kết tủa trắng là Na2SO4
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2N aCl
– Cho dung dịch AgNO3 vào 3 mẫu thử còn lại, dung dịch trong mẫu không cho kết tủa là Ba ( NO3 ) 2, còn 2 mẫu thử còn lại cho kết tủa là HCl và NaCl .
HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3
NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3
– Để phân biệt dung dịch HCl và NaCl, cho quỳ tím vào 2 dung dịch, dung dịch chuyển màu quỳ tím sang đỏ là HCl, dung dịch không làm chuyển màu quỳ tím là NaCl .
Bài 4 trang 143 SGK Hóa 10 : a ) Axit sunfuric đặc được dùng làm khô những khí ẩm, hãy dẫn ra một thí dụ. Có những khí ẩm không được làm khô bằng axit sunfuric đặc, hãy dẫn ra một thí dụ. Vì sao ?
b ) Axit sunfric đặc hoàn toàn có thể biến nhiều hợp chất hữu cơ thành than được gọi là sự hóa than. Dẫn ra những thí dụ về sự hóa than của glocozơ, saccarozơ .
c ) Sự làm khô và sự hóa than khác nhau như thế nào ?
* Lời giải Bài 4 trang 143 SGK Hóa 10 :
a ) Axit sunfuric đặc được dùng làm khô những khí ẩm. Thí dụ làm khô khí CO2, không làm khô được khí H2S, H2, … ( do có tính khử ) .
H2SO4 đặc + H2 → SO2 + 2H2 O
H2SO4 đặc + 3H2 S → 4S + 4H2 O
b ) Axit sunfuric đặc hoàn toàn có thể biến nhiều hợp chất hữu cơ thành than :
C6H12O6 → 6C + 6H2 O
C12H22O11 → 12C + 11H2 O
c ) Sự làm khô : chất được làm khô không đổi khác .
– Sự hóa than : chất tiếp xúc với H2SO4 đặc biến thành chất khác trong đó có cacbon .
Bài 5 trang 143 sgk hóa 10 : a ) Trong hợp nào axit sunfuric có nhưng đặc thù hóa học chung của một axit ? Đó là những đặc thù nào ? Dẫn ra những phương trình phản ứng để minh họa .
b ) Trong trường hợp nào axit sunfuric có những đặc thù hóa học đặc trưng ? Đó là những đặc thù nào ? Dẫn ra những phương trình phản ứng để minh họa .
* Lời giải bài 5 trang 143 sgk hóa 10 :
a ) Dung dịch axit sunfuric loãng có những đặc thù chung của axit, đó là :
– Đổi màu quỳ tím thành đỏ .
– Tác dụng với sắt kẽm kim loại giải phóng hiđro .
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
– Tác dụng với oxit bazơ và bazơ
Ba ( OH ) 2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2H2 O
– Tác dụng với nhiều muối
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HC l
b ) Tính chất hóa học đặc trưng của axit sunfuric đặc là tính oxi hóa mạnh và tính háo nước .
– Tính chất oxi hóa mạnh
2H2 SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2 O
2H2 SO4 + S → 3SO2 + 2H2 O
2H2 SO4 + 2KB r → Br2 + SO2 + 2H2 O + K2SO4
– Tính háo nước và đặc thù oxi hóa : Axit sunfuric đặc hấp thụ mạnh nước. Axit sunfuric đặc chiếm những nguyên tử H và O là những nguyên tố thành phần của những hợp chất gluxit giải phóng cacbon và nước .
C12H22O11 → 12C + 11H2 O .
– Nếu để H2SO4 đặc tiếp xúc với da sẽ bị bỏng rất nặng, vì thế khi sử dụng axit sunfuric phải rất là thận trọng .
Bài 6 trang 143 sgk hoá 10 : Có 100 ml dung dịch H2SO4 98 %, khối lượng riêng là 1,84 g / ml. Người ta muốn pha loãng thể tích H2SO4 trên thành dung dịch H2SO4 20 % .
a ) Tính thể tích nước cần dung để pha loãng .
b ) Khi pha loãng phải thực thi như thế nào ?
* Lời giải bài 6 trang 143 sgk hoá 10 :
a ) Thể tích nước cần dùng để pha loãng .
Theo bài ra, khối lượng của 100 ml dung dịch axit 98 % là : 100 ml × 1,84 g / ml = 184 g
Khối lượng H2SO4 nguyên chất trong 100 ml dung dịch trên : ( 184 x 94 ) / 100 = 180,32 g
Khối lượng dung dịch axit 20 % có chứa 180,32 g H2SO4 nguyên chất : ( 180,32 x 100 ) / 20 = 901,6 g
Khối lượng nước cần bổ trợ vào 100 ml dung dịch H2SO4 98 % để có được dung dịch 20 % : 901,6 g – 184 g = 717,6 g
Vì D của nước là 1 g / ml nên thể tích nước cần bổ trợ là 717,6 ml .

b) Cách tiến hành khi pha loãng:

– Khi pha loãng lấy 717,6 ml H2O vào ống đong hình tròn trụ có thể tích khoảng chừng 2 lít. Sau đó cho từ từ 100 ml H2SO4 98 % vào lượng nước trên, đổ axit chảy theo một đũa thủy tinh, sau khi đổ vài giọt nên dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ đều. Không được đổ nước vào axit 98 %, axit sẽ bắn vào da, mắt, … và gây bỏng da hoặc cháy quần áo .

Tính chất hóa học, tính chất vật lý của Axit sunfuric (H2SO4). Ví dụ và bài tập – Hoá lớp 10 bài 33 được biên soạn theo SGK mới và được đăng trong mục Soạn Hóa 10 và giải bài tập Hóa 10 gồm các bài Soạn Hóa 10 được hướng dẫn biên soạn bởi đội ngũ giáo viên dạy giỏi hóa tư vấn và những bài Hóa 10 được soanbaitap.com trình bày dễ hiểu, dễ sử dụng và dễ tìm kiếm, giúp bạn học giỏi hóa 10. Nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.

Source: http://wp.ftn61.com
Category: Thủ Thuật