Giải bài tập SGK Hóa 10 Bài 33: Axit sunfuric, Muối sunfat

Một hợp chất có thành phần theo khối lượng 35,96% S; 62,92% O và 1,12% H.

Hợp chất này có công thức hóa học là

A. H₂SO₃.

B. H₂SO₄.

C. H₂S₂O_7­.

D. H₂S₂O₈.

Chọn đáp án đúng.

Phương pháp giải

\(H:S:O = \dfrac{{\% {m_H}}}{1}:\dfrac{{\% {m_S}}}{{32}}:\dfrac{{\% {m_O}}}{{16}}\)

Hướng dẫn giải

Giả sử công thức hóa học của hợp chất là H_xS_yO_z. Ta có:

\(x:y:z = \dfrac{{\% {m_H}}}{1}:\dfrac{{\% {m_S}}}{{32}}:\dfrac{{\% {m_O}}}{{16}} = \dfrac{{1,12}}{1}:\dfrac{{35,96}}{{32}}:\dfrac{{62,92}}{{16}} \)\(= 2:2:7\)

Vậy công thức hóa học của hợp chất là: H₂S₂O₇

Đáp án C

Phương pháp giải

Dựa vào quy tắc xác định số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất đã được học.

Hướng dẫn giải

Gọi số oxi hóa của S là x

Ta có 1.2 + 2.x + 7.(-2) = 0 \( \to\) x = 6

→ số oxi hóa của S là +6

Đáp án C

Phương pháp giải

- Sử dụng quỳ tím để phân biệt axit

- Sử dụng dung dịch BaCl₂ và AgNO₃

Hướng dẫn giải

Lấy mẫu thử ra các ống nghiệm và đánh số tương ứng.

- Dùng quỳ tím:

+ Chất làm quỳ tím chuyển đỏ → HCl

+ Không chuyển màu: NaCl, Na₂SO₄, Ba(NO₃)₂

- Nhỏ dung dịch BaCl₂ vào 3 ống nghiệm còn lại:

+ Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng → Na₂SO₄

BaCl₂  +  Na₂SO₄ → BaSO₄ ↓  +   2NaCl.

+ Không hiện tượng: NaCl, Ba(NO₃)₂

- Nhỏ dung dịch AgNO₃ vào 2 mẫu thử còn lại:

+ Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng → NaCl

NaCl   + AgNO₃  →  AgCl   +   NaNO₃

Phương pháp giải

- Để giải bài tập này cần nắm những tính chất cơ bản của H₂SO₄ đặc

- Đặc biệt là tính háo nước

Hướng dẫn giải

a) Axit sunfuric đặc có tác dụng làm khô những khí ẩm như: CO₂, O₂, ...

Có những khí ẩm không được làm khô bằng axit sunfuric đặc như khí H₂S, H₂ … (do có tính khử nên xảy ra phản ứng hóa học).

H₂SO₄   +  H₂ →  SO₂  +   H₂O.

H₂SO₄   +  3H₂S  → 4S   +   4H₂O.

b) Axit sunfuric đặc có thể biến nhiều hợp chất thành than :

- Glucozo: C₆H₁₂O₆ → 6C +   6H₂O.

- Saccarozo: C₁₂H₂₂O₁₁ →  12C  +  11H₂O.

c) Sự làm khô : chất được làm khô không thay đổi.

Sự hóa than : chất tiếp xúc với H₂SO₄ đặc biến thành chất khác, trong đó có cacbon.

Phương pháp giải

Để giải bài tập này cần nắm vững tính chất hóa học của axit sunfuric

- Tính chất chung

- Tính chất đặc trưng

Hướng dẫn giải

a) Dung dịch axit sunfuric loãng có những tính chất chung của axit, đó là :

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ.

- Tác dụng với kim loại giải phóng hiđro.

Fe  +   H₂SO₄   →  FeSO₄    +   H₂.

- Tác dụng với oxit bazơ và bazơ.

Ba(OH)₂   +   H₂SO₄ →  BaSO₄   +  2H₂O

- Tác dụng với nhiều muối.

BaCl₂ + H₂SO₄  →  BaSO₄  +  2HCl.

b) Dung dịch axit sunfuric đặc có những tính chất hóa học đặc trưng : tính oxi hóa mạnh và tính háo nước.

- Tính oxi hóa mạnh :

2H₂SO₄  +  Cu  →  CuSO₄  +   SO₂   + 2H₂O.

2H₂SO₄   +   S  → 3SO₂  +  2H₂O.

2H₂SO₄   +  2KBr  →   Br₂   +   SO₂  +  2H₂O   +  K₂SO₄.

- Tính háo nước :

 Axit sunfuric đặc hấp thụ mạnh nước . Axit sunfuric đặc chiếm các nguyên tố H và O là những nguyên tố thành phần của các hợp chất gluxit giải phóng cacbon và nước.

C₁₂H₂₂O₁₁ → 12C   +   11H₂O.

Da thịt khi tiếp xúc với H₂SO₄ đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit sunfuric phải hết sức thận trọng.

Phương pháp giải

mH₂SO₄ 98% = 100.1,84 g/ml = 184g.

mH₂SO₄ nguyên chất = \(\dfrac{184.98}{100}=180,32\) (gam).

Khối lượng nước cần bổ sung vào 100 ml dung dịch H₂SO₄ 98% để có được dung dịch 20%?

→ Từ đó phát biểu cách pha loãng dung dịch

Hướng dẫn giải

a) Thể tích nước cần dùng để pha loãng.

Khối lượng của 100ml dung dịch axit 98%

100.1,84 g/ml = 184g.

Khối lượng H₂SO₄ nguyên chất trong 100ml dung dịch trên là :

\(\dfrac{184.98}{100}=180,32\) (gam).

Khối lượng dung dịch axit 20% có chứa 180,32g H₂SO₄ nguyên chất là:

\(\dfrac{180,32.100}{20}=901,6\) (gam).

Khối lượng nước cần bổ sung vào 100 ml dung dịch H₂SO₄  98% để có được dung dịch 20% là :

901,6 – 184g = 717,6 gam

Vì D của nước là 1g/ml nên thể tích nước cần bổ sung là 717,6 ml.

b) Cách tiến hành khi pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc:

Khi pha loãng lấy 717,7 ml H₂O vào ống đong hình trụ có thể tích khoảng 2 lít. Sau đó cho từ từ 100 ml H₂SO₄ 98% dọc theo chiếc đũa thủy tinh vào lượng nước trên, sau khi đổ vài giọt nên dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ đều. Không được đổ nước vào axit 98%, axit sẽ bắn vào da, mắt... và gây bỏng rất nặng.