Sulfuric acid là một trong những hoá chất quan trọng nhất

Sách bài tập Hóa học 11 Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate - Cánh diều

Bài 7.8 trang 24, 25 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid là một trong những hoá chất quan trọng nhất được sử dụng trong công nghiệp; được sản xuất hàng trăm triệu tấn mỗi năm, chiếm nhiều nhất trong ngành công nghiệp hoá chất. Phương pháp sản xuất sulfuric acid phổ biến nhất là phương pháp tiếp xúc, theo đó acid có thể được điều chế qua các giai đoạn sau:

(1) FeS₂(s) + O₂(g) $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₂O₃(s) + SO₂(g)

(2) SO₂(g) + O₂(g) $\stackrel{{450}^{o}C{\text{, V}}_2{O}_5}{\rightleftharpoons }$ SO₃(g)                      ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = −196 kJ

(3) H₂SO₄(aq) + SO₃(g) → H₂SO₄.nSO₃(l)

(4) H₂SO₄.nSO₃(l) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)

a) Cân bằng phương trình hoá học của các phản ứng trên.

b) Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, phản ứng (2) nên được thực hiện ở nhiệt độ cao hay thấp? Trong thực tế, phản ứng trên được thực hiện ở nhiệt độ khá cao (450^oC), hãy giải thích điều này.

c) Người ta dùng sulfuric acid đặc H₂SO₄(aq) hấp thụ SO₃(g) trong phản ứng (3), quá trình này được thực hiện trong tháp tiếp xúc. Cách thực hiện nào sau đây sẽ đạt hiệu quả tiếp xúc tốt nhất?

A. Cho SO₃(g) lội qua dung dịch H₂SO₄(aq).

B. SO₃(g) được phun vào từ phía trên tháp, H₂SO₄(aq) được bơm từ dưới lên.

C. SO₃(g) được xả vào từ phía dưới tháp, H₂SO₄(aq) được phun từ trên xuống.

D. SO₃(g) lội qua H₂SO₄(aq) được khuấy liên tục với tốc độ cao.

d) Để xác định công thức của oleum thu được, người ta pha loãng 8,36 gam oleum vào nước thành 1,0 lít dung dịch sulfuric acid, sau đó tiến hành chuẩn độ mỗi 10,0 mL dung dịch acid này bằng dung dịch NaOH 0,10 M. Thể tích NaOH trung bình cần sử dụng để chuẩn độ là 20,01 mL. Hãy xác định công thức của oleum trên.

Lời giải:

a)       (1) 4FeS₂(s) + 11O₂(g) $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe₂O₃(s) + 8SO₂(g)

(2) 2SO₂(g) + O₂(g) $\stackrel{{450}^{o}C{\text{, V}}_2{O}_5}{\rightleftharpoons }$ 2SO₃(g)  

(3) H₂SO₄(aq) + SO₃(g) → H₂SO₄.nSO₃(l)

(4) H₂SO₄.nSO₃(l) + nH₂O(l) → (n + 1)H₂SO₄(aq)

b) Phản ứng (2) toả nhiệt. Để cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn (chiều thuận), phản ứng nên được thực hiện ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, thực tế phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao nhằm tăng tốc độ phản ứng, tăng hiệu quả tạo thành sản phẩm trong một khoảng thời gian nhất định.

c) Đáp án đúng là: C

Lợi dụng tác dụng của trọng lực, SO₃(g) là chất khí, xả vào từ bên dưới sẽ tự khuếch tán lên trên; H₂SO₄(aq) là chất lỏng được phun dưới dạng sương rơi từ trên xuống ngược chiều với SO₃(g) làm tăng hiệu quả tiếp xúc.

d) H₂SO₄.nSO₃(l) + nH₂O(l) → (n + 1)H₂SO₄(aq)

          x                                      (n + 1)x                 (mol)

Số mol H₂SO₄ trong dung dịch sau pha loãng là:

$\frac{\mathrm{20,01.}\mathrm{0,10}}{\mathrm{2.10,0}}\mathrm{.1,0}$ = (n + 1)x

⇒ 0,10 = (n + 1). $\frac{\mathrm{8,36}}{98+80n}$ ⇒ n = 4. Vậy công thức của oleum là H₂SO₄.4SO₃.

Lời giải SBT Hóa 11 Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate hay khác:

• Bài 7.1 trang 22 Sách bài tập Hóa học 11: Những phát biểu nào sau đây là đúng? (a) Sulfuric acid tan tốt trong nước ....

• Bài 7.2 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Những đặc điểm nào sau đây về muối sulfate là đúng? ....

• Bài 7.3 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Nối những đặc điểm của chất ở cột B với tên chất ở cột A cho phù hợp ....

• Bài 7.4 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Hình bên là công thức Lewis của H₂SO₄ ....

• Bài 7.5 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Hãy mô tả hiện tượng xảy ra và hoàn thành phương trình hoá học của phản ứng xảy ....

• Bài 7.6 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Dưới đây là một số phản ứng minh hoạ tính oxi hoá của sulfuric acid và sulfur dioxide ....

• Bài 7.7 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Nhiều hộ gia đình thường trữ một số hoá chất như baking soda ....

• Bài 7.9 trang 25 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, chất rắn copper(II) sulfate pentahydrate có thể được sản xuất ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Hóa học lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• SBT Hóa học 11 Bài 8: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

• SBT Hóa học 11 Bài 9: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

• SBT Hóa học 11 Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

• SBT Hóa học 11 Bài 11: Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ

• SBT Hóa học 11 Bài 12: Alkane

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Hóa học 11 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Hóa 11 Cánh diều
• Giải SBT Hóa học 11 Cánh diều
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---