Zn + H2SO4 đặc → ZnSO4 + SO2 + H2O | Zn + H2SO4 ra SO2

Phản ứng Zn + H₂SO₄ đặc ra SO₂ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Zn có lời giải, mời các bạn đón xem:

Zn + 2H₂SO₄ đặc → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

1. Phương trình phản ứng Zn + H₂SO₄ đặc

Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

2. Điều kiện phản ứng Zn tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc

Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường, nhưng thuận lợi hơn khi đun nóng.

3. Cách cân bằng phản ứng cho Zn tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng

$\begin{array}{c}\stackrel{0}{Zn}+H_2\stackrel{+6}{S}{O}_4\to \stackrel{+2}{Zn}S{O}_4+\stackrel{+4}{S}{O}_2\uparrow +H_{2}O\\ \begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Zn}\to \stackrel{+2}{Zn}+2e\\ \stackrel{+6}{S}+2e\to \stackrel{+4}{S}\end{array}\right)\end{array}$

Phản ứng hoá học được cân bằng:

Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

4. Hiện tượng xảy ra khi cho Zn + H₂SO₄

Mẩu kẽm (Zn) tan dần trong dung dịch axit H₂SO₄ đặc và thấy hiện tượng sủi bọt khí mùi hắc do sulfur dioxide (SO₂) sinh ra.

5. Mở rộng kiến thức về kẽm (Zn)

5.1. Vị trí trong bảng tuần hoàn

- Kẽm ở ô số 30, thuộc chu kì 4, nhóm IIB của bảng tuần hoàn.

- Trong các hợp chất, kẽm có số oxi hóa là +2.

5.2. Tính chất

- Zn là kim loại có màu lam nhạt. Trong không khí ẩm, kẽm bị phủ một lớp oxit mỏng nên

có màu xám.

- Kẽm là kim loại có khối lượng riêng lớn (D = 7,13g/cm³), có t^onc = 419,5^oC.

- Ở điều kiện thường, Zn khá giòn nên không kéo dài được, nhưng khi đun nóng từ 100 -

150^oC lại dẻo và dai, đến 200^oC thì giòn trở lại và có thể tán được thành bột.

- Zn ở trạng thái rắn và các hợp chất của kẽm không độc. Riêng hơi của ZnO thì rất độc.

- Zn là một kim loại khá hoạt động, có tính khử mạnh hơn sắt. Phản ứng với nhiều phi kim như O₂, Cl₂, S, ... và các dung dịch axit, kiềm, muối. Ví dụ:

Zn + S $\stackrel{t^o}{\to }$ ZnS

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

5.3. Ứng dụng

- Mạ (hoặc tráng) để bảo vệ bề mặt các dụng cụ, thiết bị bằng sắt, thép để chống gỉ, chống ăn mòn.

- Chế tạo hợp kim như hợp kim với Cu - Zn.

- Chế tạo pin điện hóa, phổ biến nhất là pin Zn - Mn ... .

- Một số hợp chất của Zn dùng trong y học, chẳng hạn như ZnO dùng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,...

6. Tính chất hoá học của H₂SO₄ đặc

a) Tính oxi hóa mạnh

+ Axit sunfuric đặc oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO₂ (có thể H₂S, S nếu kim loại khử mạnh như Mg).

2Fe + 6H₂SO_{4 $\stackrel{t^o}{\to }$} Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Cu + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc, nguội.

+ Tác dụng với nhiều phi kim:

C + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ 3SO₂ + 2H₂O

+ Tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử:

2FeO + 4H₂SO_{4 $\stackrel{t^o}{\to }$} Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

2KBr + 2H₂SO_{4 $\stackrel{t^o}{\to }$} Br₂ + SO₂ + 2H₂O + K₂SO₄

b) H₂SO₄ đặc có tính háo nước

Axit sunfuric đặc chiếm nước kết tinh của nhiều muối ngậm nước, hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất.

Ví dụ:

Khi cho axit H₂SO₄ đặc vào đường, đường sẽ hóa thành than.

C₁₂H₂₂O₁₁ $\stackrel{H_{2}S{O}_4đ}{\to }$12C + 11H₂O

Sau đó một phần C sinh ra lại bị H₂SO₄ đặc oxi hóa:

C + 2H₂SO_{4 (đặc)} → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

7. Bài tập vận dụng minh họa

Câu 1. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H₂SO₄ đặc là

A. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra

B. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra

C. Dung dịch không chuyển màu và có khí không màu thoát ra

D. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H₂SO₄ đặc là

Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Phương trình phản ứng hóa học

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Câu 2. Để nhận biết ba axit đặc nguội HCl, H₂SO₄, HNO­₃ đựng riêng biệt trong ba lọ bị mất nhãn, ta dùng thuốc thử

A. Fe.

B. CuO.

C. Al.

D. Cu.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

A, C sai vì Fe và Al bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội.

B sai vì CuO tác dụng với 3 axit đều tạo dung dịch màu xanh và không có khí thoát ra

D đúng vì

Cu + HCl → không phản ứng

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Khí mùi hắc

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Khí màu nâu đỏ

Câu 3. Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?

A. Cu + 2H₂SO_{4 (đặc)} → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

B. Fe + S → FeS

C. 2Ag + O₃ → Ag₂O + O₂

D. 2Fe + 3H₂SO₄ (loãng) → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Fe + H₂SO₄ loãng → FeSO₄ + H₂

Câu 4. Cho Cu và dung dịch H₂SO₄ loãng tác dụng với chất X (một loại phân bón hóa học), thấy thoát ra khí không màu, hóa nâu trong không khí. Mặt khác, khi X tác dụng với dung dịch NaOH thì có mùi khai thoát ra. Chất X là

A. amophot.

B. ure

C. natri nitrate

D. amoni nitrate

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Cu và H₂SO₄ tác dụng với chất X có khí không màu, hóa nâu trong không khí là NO => Trong X có nhóm NO₃^-

Khi X tác dụng với dd NaOH → khí mùi khai → khí đó là NH₃

Vậy công thức của X là NH₄NO₃: amoni nitrate

Phương trình hóa học

Cu + 4H₂SO₄ + 8NH₄NO₃ → 4(NH₄)₂SO₄ + 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO↑

NaOH + NH₄NO₃ → NaNO₃ + NH₃↑(mùi khai) + H₂O

Câu 5. Cho khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al₂O₃ và ZnO (nung nóng). Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn gồm :

A. Cu, Al, Zn.

B. Cu, Al, ZnO.

C. Cu, Al₂O₃, Zn.

D. Cu, Al₂O₃, ZnO.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Ở nhiệt độ cao, khí CO khử được các oxit của kim loại sau nhôm trong dãy điện hóa.

Vậy nên cho CO qua hỗn hợp CuO, Al₂O₃, ZnO (nung nóng) thì CO chỉ khử được CuO, không khử được Al₂O₃ và ZnO.

CO + CuO → Cu + CO₂

Vậy chất rắn thu được sau phản ứng chứa: Cu, Al₂O₃ và ZnO.

Câu 6. Trong các kim loại sau: Mg, Cr, Zn, Cu. Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H₂SO₄ đặc nguội là:

A. 3.

B. 4.

C. 2.

D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Cu không tan trong dung dịch HCl

Cr không tan trong dung dịch H₂SO₄ đặc nguội

=> Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H₂SO₄ đặc nguội là: Mg, Zn

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Câu 7. Cho các nhận định sau:

(a) Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử.

(b) Đồng (Cu) không khử được muối sắt(III) (Fe3+).

(c) Ăn mòn kim loại là một quá trình hoá học trong đó kim loại bị ăn mòn bởi các axit trong môi trường không khí.

(d) Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoài vỏ tàu (phần chìm trong nước biển) những khối kẽm.

Số nhận định đúng là
A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 1.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

(a) Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử.

(d) Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoài vỏ tàu (phần chìm trong nước biển) những khối kẽm.

Câu 8. Hòa tan hoàn tàn 6,4 gam Cu và trong dung dịch H₂SO₄ đặc thu được V lít sản phẩm khử duy nhất khí SO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn

A. 2,24 lít

B. 3,36 lít

C. 4,48 lít

D. 8,96 lít

Hướng dẫn giải

Đáp án A

n_Cu= 0,1 mol

Phương trình phản ứng hóa học

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

0,1 → 0,1 mol

$n_{S{O}_2}$ = 0,1 mol => $V_{S{O}_2}$ = 0,1.22,4 = 2,24 lít

Câu 9. Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch gồm HNO₃ 0,8M và H₂SO₄ 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là

A. 1,792

B. 0,746

C. 0,672

D. 0,448

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Ta có n_Cu= 0,05 mol, n_HNO3 = 0,08 mol, n_H2SO4 = 0,02 mol,

n_H+ = 0,12 mol ,, n_NO3- = 0,08 mol

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,050,120,08→ 0,03

Ta có: $\frac{\mathrm{0,12}}{8}$< $\frac{\mathrm{0,05}}{3}$< $\frac{\mathrm{0,08}}{2}$=> H + phản ứng hết => n_NO = $\frac{2}{8}$.n_H⁺ = 0,03 mol

=> V = 0,672 lít

Câu 10. Hòa tan hoàn toàn 33,1g hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư thấy có 13,44 lít khí (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được m gam muối khan. Tính giá trị của m.

A. 90,70 gam

B. 45,35 gam

C. 68,25 gam

D. 45,50 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Ta có: $n_{H_2}$ = $\frac{\mathrm{13,44}}{\mathrm{22,4}}$= 0,6 (mol)

Phương trình phản ứng hóa học

Mg + H₂SO₄→ MgSO₄ + H₂

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄+ H₂

Zn + H₂SO₄→ ZnSO₄ + H₂

Theo phương trình hóa học ta thấy: $n_{H_{2}S{O}_4}$_p/ư = $n_{H_2}$ = 0,6 (mol)

=> $m_{H_{2}S{O}_4}$_p/ư= 0,6. 98 = 58,8 (g ) ; $m_{H_2}$ = 0,6.2 = 1,2 (g)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_KL + m_axit= m_muối + m_hidro

=> m_muối = m_KL + m_axit - m_hidro = 33,1 + 58,8 – 1,2 = 90,7 (g)

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 2Zn + O₂ → 2ZnO
• Zn + Cl₂ → ZnCl₂
• Zn + Br₂ → ZnBr₂
• Zn + I₂ → ZnI₂
• Zn + S → ZnS
• Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
• Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
• Zn + 2H₃PO₄ → Zn₃(PO₄)₂ + 3H₂
• Zn + 4HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
• 4Zn + 10HNO₃ → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O
• 5Zn + 12HNO₃ → 5Zn(NO₃)₂ + N₂+ 6H₂O
• 4Zn + 10HNO₃ → 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O
• 3Zn + 8HNO₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
• 3Zn + 4H₂SO₄ → 3ZnSO₄ + S + 4H₂O
• 4Zn + 5H₂SO₄ → 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O
• Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂
• Zn + 2FeCl₃ → ZnCl₂ + 2FeCl₂
• Zn + 2Fe(NO₃)₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂
• Zn + 2Fe₂(SO₄)₃ → ZnSO₄ + 2FeSO₄
• 3Zn + 2Fe₂(SO₄)₃ → 3ZnSO₄ + 2Fe
• 3Zn + 2Fe(NO₃)₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 2Fe
• 3Zn + 2FeCl₃ → 3ZnCl₂ + 2Fe
• Zn + CuCl₂ → ZnCl₂ + Cu
• Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu
• Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
• Zn + PbSO₄ → ZnSO₄ + Pb
• Zn + Pb(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Pb
• Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + Ag
• 8NaNO₃ + 7NaOH + 4Zn → 2H₂O + NH₃+4Na₂ZnO₂
• 2NaOH + Zn → Na₂ZnO₂ + H₂
• ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O
• ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O
• Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O
• Zn(OH)₂ ↓+ 2NaOH → Na₂ZnO₂ + 2H₂O
• ZnS + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂S↑

---