Cách giải các dạng bài tập về Axit Sunfuric H₂SO₄ (hay, chi tiết)

---

---

Bài viết Cách giải các dạng bài tập về Axit Sunfuric H₂SO₄ với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải các dạng bài tập về Axit Sunfuric H₂SO₄.

Cách giải các dạng bài tập về Axit Sunfuric H₂SO₄ (hay, chi tiết)

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

1/ Axit H₂SO₄ có tính axit mạnh (tương tự như HCl)

      +) Tác dụng với kim loại tạo thành muối sunfat và H₂

2M + nH₂SO₄ → M₂(SO₄)_n + nH₂ ↑

(M đứng trước H₂, n là số oxi hóa thấp nhất của kim loại)

      +) Tác dụng với basic oxide , bazơ tạo thành muối và H₂O

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂ O

Fe₃O₄+ 4H₂SO₄ → FeSO₄ + Fe₂ (SO₄)₃ + 4H₂O

Fe(OH)₂ + 2H₂SO₄ → FeSO₄ + 2H₂O

      +) Tác dụng với muối tọa thành muối mới và axit mới

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓+ 2HCl

FeS + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S↑

2/ Axit H₂SO₄ đặc có tính oxi hóa mạnh

   + Với kim loại:

(m là hóa trị cao nhất của M; Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc, nguội)

   + Với phi kim

S + 2H₂SO₄ đặc → 3SO₂↑ + 2H₂O

2P + 2H₂SO₄ đặc → H₃PO₄ + SO₂↑ + H₂O

C + H₂SO₄ đặc → CO₂↑ + SO₂↑ + H₂O

- Với hợp chất có tính khử

      +) Các hợp chất Fe²⁺ → Fe³⁺

      +) Các hợp chất S^-1, S^-2 → S⁺⁴

Phản ứng:

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ → 3Fe₂ (SO₄)₃ + SO₂ ↑+ 10H₂O

2Fe(OH) ₂ + 4H₂SO₄ → Fe₂ (SO₄)₃ + SO₂ ↑+ 6H₂O

2FeS₂+ 14H₂SO₄ → 3Fe₂ (SO₄)₃+ 15SO₂ ↑+ 14H₂O

3/ Cách tính nhanh số mol anion SO₄²- tạo muối và số mol H₂SO₄ tham gia phản ứng trong phản ứng oxi – hóa khử

Không phụ thuộc vào bản chất và số lượng các kim loại, ta luôn có các bán phản ứng khử:

(a là số electron mà S⁺⁶nhận vào để tạo ra sản phẩm khử X)

Chú ý: n_{SO4^-2tạo muối} =

n_{H2SO4phản ứng} phản ứng = 2n_SO2 + 4n_s + 5n_H2S

(Hai biểu thức trên chỉ áp dụng nếu hỗn hợp ban đầu là các kim loại)

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Chia 75,2 gam hỗn hợp X gồm Fe_xO_y và Fe thành hại phần bằng nhau. Hòa tan phần 1 trong V ml dung dịch HCl 1M (vừa đủ) thu được 1,12 lít H₂ (đktc). Phần 2 cho tác dụng với dung địch H₂SO₄ đặc, nóng (dư) thấy có 3,36 lít khí SO₂ (đktc) thoát ra.

a) Xác định công thức oxit sắt.

b) Tính giá tri của V.

Lời giải:

Xác định công thức oxit sắt

      +) Phần 1: Tác dụng với HCl:

Phản ứng:

Fe_xO_y + 2yHCl → xFeCl_2y/x + yH₂O

(mol) a      2a

    Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑

(mol) b       2b                  b

Ta có : n_H2 = b = 1,12/22,4 = 0,05 (mol)

      +) Phần 2: Tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng

Ta có:

⇒ (3x – 2y)a + 0,15 =0,3 ⇒ (3x – 2y)a=0,15 (1)

Mặt khác:

(56x + 16y)a + 56 × 0,05 = =37,6 ⇒ (56x+ 16y)a=34,8 (2) Giải (1) và (2), ta được:

⇒ Công thức của oxit sắt là Fe₃O₄

b) Ta có: a=

⇒ n_HCl = 2ya + 2b = 2(4 × 0,15 + 0,15) = 1,5 (mol) ⇒ V_{dd HCl}=1500 ml

Ví dụ 2: Hòa tan hết 30 gam hỗn hợp gồm một số kim loại trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư), thấy thoát ra 0,15 mol SO₂; 0,1 mol S và 0,05 mol H₂S.

a)Tính số mol H₂SO₄ đã phản ứng.

b) Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng

Lời giải:

a) Ta có: n_{H2SO4 phản ứng} = 2n_SO2+4n_s+5n_H2S= 2×0,15 + 4×0,1 + 5×0,05=0,95 (mol)

b)

⇒ m_muối = m_{kim loại} + m_{SO4^2-tạo muối} =30 + 0,65 ×96=92,4 (gam)

Ví dụ 3: Để 11,2 gam bột sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư), thu được dung dịch Y và khí SO₂ thoát ra (giả sử SO₂ là sản phẩm khử duy nhất). Tính khối lượng muối khan thu được trong dung dịch Y.

Lời giải:

Ta có: n_Fe = =0,2 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, ta có:

⇒ m_muối =400×0,1=40 (gam)

Ví dụ 4. Hòa tan hết 49,6 gam hỗn hợp X gồm FeCO₃ và FeS trong 24 gam dung dịch H₂SO₄ 98% đun nóng, thu được dung dịch có khôi lượng giảm m gam và 36,96 lít (đktc) hỗn hợp khí CO₂ và SO₂. Tính số mol axit còn dư và giá trị của m.

Lời giải:

Ta có:

Phản ứng:

     2FeCO₃ + 4 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ ↑ + 2CO₂ ↑+ 4H₂ O

(mol) x            4x                    0,5x          x

    2FeS + 10 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 9SO₂ ↑+ 10H₂ O

(mol) y      5yx                                4,5y

Theo đề bài, ta có hệ phương trình:

⇒ n_{H2SO4 dư} = 2,4 – (4×0,2 + 5 ×0,3) =0,5 (mol)

Vậy: m = 64 ×(0,5 × 0,2 + 4,5 × 0,3)+ 44 × 0,2 - 49,2 = 52 (gam)

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M với 150ml dung dich H₂SO₄ 1M. Hỏi sau khi phản ứng kết thúc khôi lượng muối thu được là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án:

Ta có: n_NaOH = 0,2 × 1 = 0,2(mol); n_H2SO4 = 0,15 mol

Phản ứng: NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O

           (mol) 0,15 ← 0,15 →     0,15

    NaOH + NaHSO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

(mol) 0,05 → 0,05

⇒ n_{NaHSO4 dư} = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)

⇒ m_muối = m_NaHSO4 + m_NaSO4 = 120 × 0,1 + 142 × 0,05=19,1(gam)

Câu 2. Cho 80 gam SO₃ vào một cốc nước sau đó thêm nước vào đến vạch 0,5 lít thì dừng (gọi là dung dịch A).

a, Tính nồng độ mol/l của dung dịch A.

b, Cho 20 ml dung dịch A vào dung dịch BaCl₄ dư. Hãy tính khối lượng kết tủa thu được.

c, Để trung hòa 20ml dung dịch KOH thì cần 10ml dung dịch A. Tính nồng độ mol/l của dung dịch KOH.

Lời giải:

Đáp án:

Câu 3. Hòa tan 0,4 gam SO₃ vào a gam dung dịch H₂SO₄ 10% thu được dung dịch H₂SO₄ 12,25%.

a) Tính a

b) Thêm 10 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,5 M vào dung dịch thu được ở trên lọc kết tủa thêm tiếp 50 ml dung dịch NaOH 0,8 M vào nước lọc rồi cho bay hơi thu được 6,44 gam chất rắn X. Xác định công thức của X.

Lời giải:

Đáp án:

a. Khi hòa tan SO₃ vào dung dịch xảy ra phản ứng: SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Khối lượng của H₂SO₄:

Số mol Ba(OH)₂ là x= 0,01.0,5 = 0,005 mol;

Số mol NaOH là z = 0,05.0,8 = 0,04 mol.

Khi thêm các dung dịch trên ta có phản ứng:

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O (1)

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

Theo phương trình phản ứng (1) và (2) x + z/2 = 0,025 = y

⇒ H₂SO₄ phản ứng hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa BaSO₄ thì trong dung dịch chỉ còn Na₂SO₄ với số mol là: 0,02 mol.

Cho bay hơi dung dịch thu được Na₂SO₄.nH₂O (X).

Vậy M_X = 6,44/0,02 = 322g

M_X = (2.23 + 96 + 18n) = 322 → n = 10

Vậy X là Na₂SO₄.10H₂O

Câu 4. Cho 14,2 gam hỗn hợp A gồm ba kim loại Al, Fe và M vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được 8,96 lít H₂ (54^oC; 1,2 atm), dung dịch B và 3,2 gam rắn C. Hòa tan toàn bộ rắn C vào dung dịch H₂SO₄ đậm đặc nóng thoát ra V lít khí E (có mùi hắc) (đktc).

a) Xác định kim loại M (biết V lít khí E làm mất màu vừa đủ 50ml dung dịch Br₂ 1M).

b) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.

Lời giải:

Đáp án:

a, Vì Al và Fe tác dụng với H₂SO₄ loãng nên rắn C là kim loại M không phản ứng với H₂SO₄ loãng.

Câu 5. Khi pha loãng H₂SO₄ cần làm như sau:

A. Cho từ từ H₂SO₄ đặc vào nước và khuấy đều

B. Cho từ từ nước vào H₂SO₄ đặc và khuấy đều

C. Cho nước và axit đồng thời

D. Lấy 2 phần nước pha với một phần axit.

Lời giải:

Đáp án: A

H₂SO₄ đậm đặc rất háo nước. Khi tan vào nước tỏa ra một nhiệt lượng lớn. Nếu cho H₂O vào axit khi đó nước sẽ sôi tức thời và bắn tung tóe ra ngoài mang theo axit, sẽ gây bỏng. Do đó, phải cho H₂SO₄ vào nước và khuấy từ từ để nhiệt tản dần khắp dung dịch

Câu 6. Cho phương trình phản ứng hóa học:

H₂SO₄ đặc + 8HI → 4I₂ + H₂S + 4H₂O

A. H₂SO₄ là chất oxi hóa, HI là chất khử

B. HI là chất oxi hóa

C. I₂ oxi hóa H₂S thành H₂SO₄ và nó bị khử thành HI

D. I₂ khử H₂S thành H₂SO₄ và nó bị khử thành HI.

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 7. Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 10% thu được 2,24 lít khí H₂ (ở đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là:

A. 101,48g       B. 101,68g       C. 97,80g       D. 88,20g

Lời giải:

Đáp án: B

Ta có: n_H2SO4 = n_H2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol

→ m_H2SO4 = 0,1 × 98 = 9,8g → m_{dd H2SO4} = (9,8×100)/10 = 98g

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_{hỗn hợp KL} + m_{dd H2SO4} = m_{dd sau phản ứng} + m_H2

→ m_{dd sau phản ứng} = m_{hỗn hợp KL} + m_{dd H2SO4} - m_H2 = 3,68 + 98 – 0,1 × 2 = 101,48g

Câu 8. Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ Fe₃O₄ bằng H₂SO₄ đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít SO₂ (đktc)

a, Tính phần trăm khối lượng của oxi trong hỗn hợp X.

b, Tính khôi lượng muối thu được trong dung dịch Y

Lời giải:

Đáp án:

Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe₂O₃

Phản ứng:

Và m_muối = 400(0,4 – 0,05) = 140 (gam)

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hòa tan 18,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng dư thu được 8,6765 lít khí SO₂ (đkc) và dung dịch Y. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là

A. 60,87%.

B. 45,65%.

C. 53,26%.

D. 30,43%.

Câu 2: Hoà 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 13,6345 lít khí SO₂ (đkc), sản phẩm khử duy nhất. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được m gam muối sulfate khan. Giá trị của m là

A. 52,6.

B. 70,2.

C. 71,3.

D. 67,4.

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 36,4 gam hỗn hợp X gồm kẽm và sắt, có khối lượng bằng nhau trong dung dịch sulfuric acid loãng, dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y và V lít khí (đkc). Giá trị của V gần nhất với

A. 13,889 lít.

B. 16,102 lít.

C. 14,874 lít.

D. 12,417 lít.

Câu 4: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 11,936 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄. Cho hỗn hợp X phản ứng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được 0,7616 lít khí SO₂(đkc). Giá trị của m là

A. 8,736 gam.

B. 14,448 gam.

C. 5,712 gam.

D. 7,224 gam.

Câu 5: Cho a mol Fe phản ứng vừa đủ với b mol H₂SO₄ (đặc, nóng) thu được khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất) và 5,04 gam muối. Biết tỉ lệ a : b = 3 : 7. Giá trị của a là

A. 0,03.

B. 0,02.

C. 0,025.

D. 0,05.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 10 có trong đề thi Tốt nghiệp THPT khác:

• Dạng 1: Bài tập về tính chất hóa học và phương pháp điều chế Oxi, Lưu huỳnh

• Dạng 2: Nhận biết oxi, ozon, lưu huỳnh, SO₂, SO₃, H₂S

• Dạng 3: Hoàn thành phản ứng hóa học Oxi, Lưu huỳnh

• Dạng 4: Các dạng bài tập về Oxi – Ozon

• Dạng 5: SO₂, H₂S, SO₃ phản ứng với dung dịch kiềm

• Dạng 6: Các dạng bài tập về H₂S và muối sunfua

• Dạng 8: Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO₃, O₃

• Tổng hợp: Bài tập về hợp chất của lưu huỳnh

• Tổng hợp: Bài tập về SO₂, H₂S, SO₃ hoặc H₂SO₄ phản ứng với dung dịch kiềm

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---

---

---