Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc 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 oxi hoá của H2SO4 đặc.

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

Quảng cáo

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Để thuận lợi khi giải bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc nên áp dụng định luật bảo toàn electron.

Bước 1: Tóm tắt bài toán thành sơ đồ, đặt các dữ kiện đã biết vào sơ đồ.

Bước 2: Xác định các quá trình oxi hoá, quá trình khử.

Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn electron, tìm số mol chất chưa biết, giải quyết yêu cầu đề bài.

Thông thường, bài tập tính toán về tính oxi hoá của H2SO4 đặc thường phức tạp. Trong quá trình giải, cần phối hợp với các phương pháp như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố…

Bài toán hay gặp: Kim loại tác dụng với H2SO4 đặc:

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

(n là hóa trị cao nhất của kim loại M)

+ Định luật bảo toàn khối lượng: m KL + mH2SO4= m muối + m sản phẩm khử + mH2O

+ Định luật bảo toàn electron: n e nhường= n e nhận

Quảng cáo

(nKl . hóa trị)= (Số e nhận . n sản phẩm khử)

n.nKL = 2.nSO2+6.nS+8nH2S

+ Tính khối lượng của muối:

mmuối = mKL pư + mSO42 trongmuoi

mSO42trongmuoi=126ns+2nSO2+8nH2S.96

mmuối = mKL pư + 126ns+2nSO2+8nH2S.96

(sản phẩm khử nào không có trong phản ứng thì số mol bằng 0).

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Cho m gam nhôm (aluminium) tác dụng với dung dịch H2SO4 (đặc, nóng, dư) sau khi phản ứng kết thúc người ta thu 14,874 khí SO2 (đkc). Giá trị của m là

A. 2,7 gam.

B. 10,8 gam.

C. 8,1 gam.

D. 5,4 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

nSO2=14,87424,79=0,6(mol)

Ta có các quá trình:

Al0Al+3+ 3ea3a mol

S+6+ 2eS+41,20,6 mol

Bảo toàn e ta có: 3a = 1,2 a = 0,4 mol

mAl = 0,4.27 = 10,8 (g).

Ví dụ 2: Hòa tan 12,8 gam Cu trong acid H2SO4 đặc, nóng, dư. Thể tích khí SO2 ở điều kiện chuẩn thu được là

A. 4,958 lít.

B. 2,479 lít.

C. 7,437 lít.

D. 9,916 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

nCu=12,864=0,2mol

Bảo toàn electron: 2nSO2=2nCu

nSO2=nCu=0,2molV=0,2.24,79=4,958lít.

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1: Hoà tan 19,2 gam kim loại M trong H2SO4 đặc, dư thu được khí SO2. Cho khí này hấp thụ hoàn toàn trong NaOH dư, sau phản ứng đem cô cạn dung dịch thu được 37,8 gam muối. Kim loại M là

A. Cu.

B. Mg.

C. Fe.

D. Ca.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Do NaOH dư nên có phản ứng sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa:

nNa2SO3=37,8126=0,3 mol

2NaOH+SO2Na2SO3+H2O0,30,3mol

Xét quá trình cho – nhận e:

M0M+n+ nexnx mol

S+6+ 2eS+42.0,30,3 mol

Bảo toàn e ta có: n.x = 2.0,3 = 0,6

x=0,6nMM=19,20,6n=32n

n

1

2

3

M

32 (Loại)

64 (Cu)

96 (Loại)

Câu 2:Hòa tan 18,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 8,6765 lít 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%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

nSO2=8,676524,79=0,35(mol)

Fe0Fe+3+ 3ex3x molCu0Cu+2+ 2ey2y mol

S+6+ 2eS+40,70,35 mol

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 3x+2y = 0,7 (1)

Mà 56x+64y = 18,4 (2).

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

%mFe=0,1.5618,4.100%=30,43%.

Câu 3: Cho 5,4 gam Al và 6,4 gam Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư. Sau phản ứng thu được V lít SO2 duy nhất (đkc). Giá trị của V là

A. 7,437 lít.

B. 3,7185 lít.

C. 12,395 lít.

D. 9,916 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

nAl=5,427=0,2mol; nCu=6,464=0,1mol

Ta có các quá trình:

Al0Al+3+ 3e0,20,6 molCu0Cu+2+ 2e0,10,2 mol

S+6+ 2eS+42aa mol

Bảo toàn electron: 2a = 0,6 + 0,2 a = 0,4

V = 0,4.24,79 = 9,916 lít.

Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 2,975 gam hỗn hợp Zn, Al bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 2,1072 lít SO2 ở điều kiện chuẩn và 0,16 gam S. Phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu là

A. 54,62%.

B. 45,38%.

C. 24,58%.

D. 35,24%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

nSO2=2,107224,79=0,085mol; nS=0,1632=0,005mol

Xét quá trình cho – nhận e:

Zn0Zn+2+ 2ex2x molAl0Al+3+ 3ey3y mol

S+6+ 2eS+40,170,085 molS+6+ 6eS00,030,005 mol

Bảo toàn electron: 2x + 3y = 0,17 + 0,03 = 0,2 (1)

Mà mhỗn hợp = 65x + 27y = 2,975 (2)

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

%mAl=0,05.272,975.100%=45,38%

Câu 5:Cho 12 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc, nóng, dư thu được dd Y và 6,1975 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở đkc. Thành phần phần trăm khối lượng của Cu và Fe trong hỗn hợp X lần lượt là

A. 54,62% và 45,38%.

B. 45,38% và 54,62%.

C. 24,58% và 75,42%.

D. 46,67% và 53,33%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

nSO2=6,197524,79=0,25(mol)

Ta có các quá trình:

Cu0Cu+2+ 2ex2x molFe0Fe+3+ 3ey3y mol

S+6+ 2eS+40,25.20,25 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x+3y = 0,25.2 (1)

Mà 64x + 56y = 12 (2).

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

%mCu=0,1.5612.100%=46,67%%mFe=100%46,67%=53,33%

Câu 6: Cho 0,96g Cu phản ứng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 (đkc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là

A. 0,4958 lít.

B. 0,37185 lít.

C. 1,2395 lít.

D. 0,2479 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

nCu=0,9664=0,015mol

Bảo toàn electron: 2.nCu=2.nSO2nSO2=0,015mol

→ V = 0,015.24,79 = 0,37185 lít.

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp A gồm Al, Zn, Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 3,1 lít SO2 (đkc). Mặt khác, khi đốt hoàn toàn m gam hỗn hợp A cần dùng V lít khí O2 (đkc). Giá trị của V là

A. 2,9748.

B. 2,4790.

C. 0,1505.

D. 1,5494.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

nSO2=3,124,79=0,125 mol

→ ne nhận = 0,125.2 = 0,25 mol → ne cho = 0,25 mol

Nhận xét: Khi hỗn hợp A tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì số mol e cho cũng giống như khi đốt cháy trong oxygen dư

→ Trong phản ứng đốt cháy: ne cho = 0,25 mol →ne O2nhan=0,25mol

nO2=0,254=0,0625molV=0,0625.24,79=1,5494l

Câu 8: Cho 5,4g kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc, nóng phản ứng kết thúc thu được 7,437 lít SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Kim loại R và tính khối lượng muối sau phản ứng là

A. Al; 34,2 gam.

B. Al; 28,2 gam.

C. Cu; 16 gam.

D. Cu; 24,2 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

nSO2=7,43724,79=0,3mol

Xét quá trình cho – nhận electron:

R0R+n+ nexnx mol

S+6+ 2eS+42.0,30,3 mol

Bảo toàn electron ta có: n.x = 2.0,3 = 0,6

x=0,6nMM=5,40,6n=9n

n

1

2

3

M

9 (Loại)

18 (Loại)

27 (Al)

Vậy R là kim loại nhôm (aluminium).

Khối lượng muối sau phản ứng: mAl2SO43=0,1.342=34,2g

Câu 9: Nung m gam bột sắt (iron) trong oxygen, thu được 4,5 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thoát ra 1,395 lít (đkc) SO2 (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là

A. 3,78.

B. 2,22.

C. 2,52.

D. 2,32.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Quy đổi X thành Fe và O

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

nSO2=1,39524,79=0,0563mol

Xét quá trình cho – nhận electron:

Fe0Fe+3+ 3ex3x mol

S+6+ 2eS+40,11260,0563 molO0+ 2eO2y2y mol

Bảo toàn electron: 3x = 2y + 0,1126 (2)

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

m=3,78 gam.

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxide của sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 3,595 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đkc). Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sulfate khan. Giá trị của m là

A. 52,2.

B. 48,4.

C. 54,0.

D. 58,0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

nSO2=3,59524,79= 0,145mol

Quy đổi 20,88 g oxide của sắt FexOy thành 20,88 g gồm Fe và O.

Bài tập về tính oxi hoá của H2SO4 đặc (cách giải + bài tập)

Ta có các quá trình:

Fe0Fe+3+ 3ex3x mol

S+6+ 2eS+40,290,145 molO0+ 2eO22yy mol

Bảo toàn electron: 3x = 2y + 0,29 3x - 2y = 0,29(2)

Từ (1) và (2) x = 0,29 và y = 0,29

Muối sinh ra là muối Fe2(SO4)3

Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: nFe2(SO)4=12nFe=0,145(mol)

mFe2(SO)4=0,145.400=58(g)

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

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 11

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

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.


Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học
Tài liệu giáo viên