Các dạng bài tập về Axit Sunfuric H2SO4 - Hóa học lớp 10



Các dạng bài tập về Axit Sunfuric H2SO4

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 oxit bazơ , 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:

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

(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+

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

      +) Các hợp chất S-1, S-2 → S+4

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

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: Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

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

Chú ý: nSO4-2tạo muối =Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

nH2SO4phản ứng phản ứng = 2nSO2 + 4ns + 5nH2S

(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 FexOy 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.

Hướng dẫn:

Xác định công thức oxit sắt

      +) Phần 1: Tác dụng với HCl:

Phản ứng:

FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O

(mol) a      2a

    Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

(mol) b       2b                  b

Ta có : nH2 = b = 1,12/22,4 = 0,05 (mol)

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

Ta có:

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

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

Mặt khác:

(56x + 16y)a + 56 × 0,05 = Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án=37,6 ⇒ (56x+ 16y)a=34,8 (2) Giải (1) và (2), ta được: Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

⇒ Công thức của oxit sắt là Fe3O4

b) Ta có: a=Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

⇒ nHCl = 2ya + 2b = 2(4 × 0,15 + 0,15) = 1,5 (mol) ⇒ Vdd 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

Hướng dẫn:

a) Ta có: nH2SO4 phản ứng = 2nSO2+4ns+5nH2S= 2×0,15 + 4×0,1 + 5×0,05=0,95 (mol)

b)Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

⇒ mmuối = mkim loại + mSO42-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.

Hướng dẫn:

Ta có: nFe =Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án =0,2 (mol)

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

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án ⇒ mmuối =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.

Hướng dẫn:

Ta có: Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

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: Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

⇒ nH2SO4 = 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?

Đáp án:

Ta có: nNaOH = 0,2 × 1 = 0,2(mol); nH2SO4 = 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

⇒ nNaHSO4 = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)

⇒ mmuối = mNaHSO4 + mNaSO4 = 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.

Đáp án:

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có 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.

Đáp án:

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

Khối lượng của H2SO4:

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

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 MX = 6,44/0,02 = 322g

MX = (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 (54oC; 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.

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.

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

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.

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.

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

Đáp án: B

Ta có: nH2SO4 = nH2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol

→ mH2SO4 = 0,1 × 98 = 9,8g → mdd H2SO4 = (9,8×100)/10 = 98g

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mhỗn hợp KL + mdd H2SO4 = mdd sau phản ứng + mH2

→ mdd sau phản ứng = mhỗn hợp KL + mdd H2SO4 - mH2 = 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

Đáp án:

Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3

Phản ứng:

Hóa học lớp 10 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 10 có đáp án

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

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

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com

KHÓA HỌC GIÚP TEEN 2004 ĐẠT 9-10 THI THPT QUỐC GIA

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 199K cho teen 2k4 tại khoahoc.vietjack.com

Toán lớp 10 - Thầy Phạm Như Toàn

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Vật Lý 10 - Thầy Quách Duy Trường

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Tiếng Anh lớp 10 - Thầy Quang Hưng

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Hóa Học lớp 10 - Cô Nguyễn Thị Thu

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Hóa học lớp 10 - cô Trần Thanh Thủy

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


nhom-oxi-luu-huynh.jsp


Khóa học 10