Bài tập về tính acid của H₂SO₄ loãng (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về tính acid của H₂SO₄ loãng lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về tính acid của H₂SO₄ loãng.

Bài tập về tính acid của H₂SO₄ loãng (cách giải + bài tập)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Dung dịch sulfuric acid loãng có các tính chất chung của một acid:

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ;

- Tác dụng với những kim loại hoạt động trong dãy hoạt động hoá học của kim loại.

- Tác dụng với nhiều basic oxide và base.

- Tác dụng với nhiều muối.

Để giải các bài tập tính toán về tính acid của H₂SO₄ loãng có thể tính theo phương trình hoá học hoặc vận dụng các định luật bảo toàn như bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng.

Một số lưu ý:

- Kim loại tác dụng với H₂SO₄ loãng:

Bảo toàn nguyên tố: $n_{H_2}=n_{H_{2}S{O}_4}$

Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_{kim loại} + $m_{H_{2}S{O}_4}-m_{H_2}$= m_{kim loại} + $96.n_{H_2}$

- Basic oxide tác dụng với H₂SO₄ loãng:

Bảo toàn nguyên tố: $n_{H_{2}S{O}_4}=n_{H_{2}O}=n_{O\left(trongoxide\right)}$

Bảo toàn khối lượng:

m_muối = $m_{oxide}+m_{H_{2}S{O}_4}-m_{H_{2}O}$= $m_{oxide}+98n_{H_{2}S{O}_4}-18n_{H_{2}O}$= $m_{oxide}+80n_{H_{2}S{O}_4}$

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1:Cho 10g hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Sau phản ứng, thu được 2,479 lít khí H₂ (đkc), dung dịch X và m gam kim loại không tan. Giá trị của m là

A. 6,4.

B. 3,4.

C. 4,4.

D. 5,6.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Trong X, chỉ có Fe tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng.

$n_{H_2}=\frac{2,479}{24,79}=0,1\left(mol\right)$

$\begin{array}{c}Fe+H_{2}S{O}_4\to FeS{O}_4+H_2\\ 0,1\leftarrow 0,1mol\\ \Rightarrow m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\\ \Rightarrow m_{Cu}=10-5,6=6,4\left(g\right).\end{array}$

Ví dụ 2: Cho 2,81 gam hỗn hợp A gồm 3 oxide: Fe₂O₃, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 mL dung dịch H₂SO₄ 0,1M thì khối lượng hỗn hợp các muối sulfate khan tạo ra là

A. 5,21 gam.

B. 4,81 gam.

C. 4,8 gam.

D. 3,81gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{H_{2}S{O}_4}=0,3.0,1=0,03\left(mol\right)$

Vì phản ứng vừa đủ nên: $n_{O\left(trongoxide\right)}=n_{H_{2}S{O}_4}=0,03\left(mol\right)$

$\begin{array}{c}\Rightarrow m_{O\left(trongoxide\right)}=0,03.16=0,48\left(g\right)\\ \Rightarrow m_{KL}=2,81–0,48=2,33\left(g\right)\end{array}$

m_muối $=m_{KL}+m_{S{O}_4^{2-}}=2,33+0,03.96=5,21\left(g\right).$

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1: Hòa tan 2,7 gam kim loại A bằng dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Sau phản ứng thu được 3,7185 lít H₂ (đkc). Kim loại A là

A. Fe.

B. Sn.

C. Zn.

D. Al.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\begin{array}{c}{n}_{H_2}=\frac{3,7185}{24,79}=0,15\left(mol\right)\\ 2A+n{H}_{2}S{O}_4\to A_2{\left(S{O}_4\right)}_n+n{H}_2\\ \frac{0,3}{n}\leftarrow 0,15\left(mol\right)\\ \Rightarrow M_A=\frac{2,7}{\frac{0,3}{3}}=9n\end{array}$

Câu 2: Hoà tan hết 11,1 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được dung dịch A và 9,916 lít khí ở đkc. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 59,1 gam.

B. 35,1 gam.

C. 49,5 gam.

D. 30,3 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{H_2}=\frac{9,916}{24,79}=0,4mol$

Bảo toàn nguyên tố H: $n_{H_2}=n_{H_{2}SO4}=0,4mol$

Bảo toàn khối lượng ta có:

$\begin{array}{c}{m}_{KL}+m_{H_{2}S{O}_4}=m_{H_2}+m_{muoi}\\ \iff 11,1+0,4.98=0,4.2+m\Rightarrow m=\text{49,5(g).}\end{array}$

Câu 3: Hòa tan 6,5 gam Zn trong dung dịch acid H₂SO₄ dư, sau phản ứng cô cạn dung dịch thì số gam muối khan thu được là

A. 20,7 gam.

B. 13,6 gam.

C. 16,1 gam.

D. 27,2 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{Zn}=\frac{6,5}{65}=0,1mol$

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

0,1 → 0,1

$\Rightarrow$ m_Muối = 0,1.(65 + 96) = 16,1 gam.

Câu 4: Cho 11,9 gam hỗn hợp Zn và Al phản ứng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ loãng thu được m gam muối trung hòa và 9,916 lít khí H₂ (đkc). Giá trị của m là

A. 51,1.

B. 42,6.

C. 50,3.

D. 70,8.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{H_2}=\frac{9,916}{24,79}=0,4mol$

Bảo toàn nguyên tố H: $n_{H_2}=n_{H_{2}SO4}=0,4mol$

Bảo toàn khối lượng ta có

$\begin{array}{c}{m}_{KL}+m_{H_{2}S{O}_4}=m_{H_2}+m_{muoi}\\ \iff 11,9+0,4.98=0,4.2+m\Rightarrow m=50,3\left(g\right).\end{array}$

Câu 5: Hòa tan một oxide kim loại X hóa trị II bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 10%, ta thu được dung dịch muối có nồng độ 11,76%. X là kim loại nào sau đây?
A. Ca.

B. Fe.

C. Cu.

D. Mg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Công thức oxide kim loại X là XO.

Giả sử có 1 mol XO

$\begin{array}{c}\begin{array}{c}XO+H_{2}S{O}_4\to XS{O}_4+H_{2}O\\ 1mol\to 1mol1mol\end{array}\\ m_{H_{2}S{O}_4}=98.1=98gam\Rightarrow m_{dd{H}_{2}S{O}_4}=\frac{98.100}{10}=980\left(g\right)\end{array}$

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_{dd sau phản ứng} = $m_{dd{H}_{2}S{O}_4}+m_{XO}=980+(X+16).1=980+X+16\text{(}g)$

$\Rightarrow C{\%}_{dd{H}_{2}S{O}_4}=\frac{(X+96).1}{980+X+16}.100\%=11,76\%\Rightarrow X=24\left(Mg\right).$

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được 1,4874 lít khí hydrogen (đkc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 9,52.

B. 10,27.

C. 8,98.

D. 7,25.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{H_2}=\frac{1,4874}{24,79}=0,06mol$

Bảo toàn nguyên tố H: $n_{H_2}=n_{H_{2}SO4}=0,06mol$

Bảo toàn khối lượng ta có:

$\begin{array}{c}{m}_{KL}+m_{H_{2}S{O}_4}=m_{H_2}+m_{muoi}\\ \iff \text{3,22}+0,06.98=0,06.2+m\Rightarrow m=\text{8,98(g).}\end{array}$

Câu 7: Hòa tan hoàn toàn 0,24 gam một kim loại M trong 200mL dung dịch H₂SO₄ 0,1M. Để trung hòa lượng acid dư cần 100ml dung dịch NaOH 0,2M. Kim loại M là

A. Al.

B. Fe.

C. Zn.

D. Mg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\begin{array}{c}{n}_{H_{2}S{O}_4}=0,1.0,2=0,02\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,2.0,1=0,02\left(mol\right)\\ \begin{array}{c}2M+n{H}_{2}S{O}_4\to M_2{\left(S{O}_4\right)}_n+n{H}_2\left(1\right)\\ \frac{0,02}{n}\leftarrow (0,02–0,01)\\ H_{2}S{O}_4+2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_4+2H_{2}O\left(2\right)\\ 0,01\leftarrow 0,02\end{array}\\ \to M=\frac{m}{n}=\frac{0,24}{\frac{0,02}{n}}=12n\end{array}$

n	1	2	3
M	12 (loại)	24 (Mg)	36 (loại)

Câu 8:Hoà tan hoàn toàn 6,05g hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn bằng một lượng vừa đủ H₂SO₄ loãng thấy thoát 2,9748 lít khí H₂ ở đkc và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 17,57g.

B. 18,98g.

C. 17,25g.

D. 9,52g.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{H_2}=\frac{2,9748}{24,79}=0,12mol$

Bảo toàn nguyên tố H: $n_{H_2}=n_{H_{2}SO4}=0,12mol$

Bảo toàn khối lượng ta có:

$m_{KL}+m_{H_{2}S{O}_4}=m_{H_2}+m_{muoi}\iff \text{6,05}+0,12.98=0,12.2+m\Rightarrow m=\text{17,57(g).}$

Câu 9: Khi hòa tan hydroxide kim loại M(OH)₂ bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 20%, thu được dung dịch muối trung hòa có nồng độ 27,21%. Kim loại M là

A. Cu.

B. Zn.

C. Fe.

D. Mg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Giả sử $n_{H_{2}S{O}_4}=1mol$

Câu 10: Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg bằng dung dịch H₂SO₄ loãng (dư), thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 36.

B. 20.

C. 18.

D. 24.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

⇒ m_rắn = 0,1.160 + 0,1.40 = 20 gam.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về tính oxi hoá của HNO₃
• Bài tập về tính oxi hoá của H₂SO₄ đặc
• Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ
• Ứng dụng độ bất bão hoà, xác định công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ
• Bài toán về năng lượng hóa học, đốt cháy nhiên liệu
• Bài tập về phản ứng thế halogen

---