Giải bài tập SBT Hóa 9 Bài 4: Một số axit quan trọng

Dung dịch H₂SO₄ loãng tác dụng được với các chất trong dãy:

A. CuO, BaCl₂, NaCl, FeCO₃

B. Cu, Cu(OH)₂, Na₂CO₃, KCl

C. Fe, ZnO, MgCl₂, NaOH

D. Mg, BaCl₂, K₂CO₃, Al₂O₃

Phương pháp giải

Xem lại tính chất hóa học của H₂SO₄

H₂SO₄ loãng có đầy đủ tính chất của một axit mạnh.

- Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sunfat và giải phóng khí hiđro

- Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

- Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

-Tác dụng với một số muối

Hướng dẫn giải

Ta có:

H₂SO₄ + Mg → MgSO₄ + H₂

H₂SO₄  + BaCl₂ → BaSO₄ + 2HCl

H₂SO₄  + K₂CO₃ → K₂SO₄ + CO₂ + H₂O

3H₂SO₄  + Al₂O₃ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

H₂SO₄ loãng không phản ứng với NaCl, Cu, KCl và MgCl₂

Cần phải điều chế một lượng muối đồng sunfat. Phương pháp nào sau đây tiết kiệm được axit sunfuric ?

a) Axit sunfuric tác dụng với đồng(II) oxit.

b) Axit sunfuric đặc tác dụng với đồng kim loại.

Viết các phương trình hoá học và giải thích.

Phương pháp giải

Xem lại tính chất hóa học của axit sunfuric, viết phương trình hóa học và tính toán theo phương trình hóa học. 

Hướng dẫn giải

a) H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O (1)

Muốn điều chế n mol CuSO₄ trong phản ứng (1) ta cần dùng n mol H₂SO₄

b) 2H₂SO₄ (đặc) + Cu → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O (2)

Muốn điều chế n mol CuSO₄ trong phản ứng (2) ta cần dùng 2n mol H₂SO₄ đặc

Do đó phương pháp điều chế CuSO₄ bằng phản ứng của H₂SO₄ với CuO sẽ tiết kiệm được H₂SO₄

Cho những chất sau: đồng, các hợp chất của đồng và axit sunfuric. Hãy viết những phương trình hoá học điều chế đồng(II) sunfat từ những chất đã cho, cần ghi rõ các điều kiện của phản ứng.

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về tính chất hóa học của axit sunfuric.

Hướng dẫn giải

Cu, các hợp chất của đồng là CuO, Cu(OH)₂, các muối đồng là CuCO₃ hoặc CuCl₂, hoặc Cu(NO₃)₂, H₂SO₄. Viết các phương trình hoá học và ghi điều kiện của phản ứng.

Thí dụ:

- Cu + H₂SO₄ (đặc)

- CuO + H₂SO₄

- CuCO₃ + H₂SO₄

- Cu(OH)₂ + H₂SO₄

Có 3 lọ không nhãn, mỗi lọ đựng một trong những chất rắn sau: CuO, BaCl₂, Na₂CO₃. Hãy chọn một thuốc thử để có thể nhận biết được cả ba chất trên. Giải thích và viết phương trình hoá học.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học khác nhau của mỗi hợp chất trên để lựa chọn thuốc thử hợp lý.

Hướng dẫn giải

Chọn thuốc thử là dung dịch H₂SO₄

- Chất rắn tan trong dung dịch H₂SO₄ tạo thành dung dịch màu xanh lam là CuO.

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

                         xanh lam

- Chất rắn tác dụng với dung dịch H₂SO₄ tạo nhiều bọt khí là Na₂CO₃.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

- Chất rắn tan trong dung dịch H₂SO₄ tạo kết tủa trắng là BaCl₂

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓+ 2H₂O

                                trắng

Có 4 lọ không nhãn, mỗi lọ đựng một dung dịch không màu là: HCl, H₂SO₄, NaCl, Na₂SO₄. Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hoá học. Viết các phương trình hoá học.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của các hợp chất vô cơ để nhận biết bằng các phương pháp thích hợp.

Hướng dẫn giải

- Dùng quỳ tím nhận biết được HCl, H₂SO₄ (nhóm I) và NaCl, Na₂SO₄ (nhóm II).

- Phân biệt hai axit trong nhóm I bằng muối bari như BaCl₂, Ba(NO₃)₂ hoặc bằng Ba(OH)₂ → xuất hiện kết tủa trắng thì chất đó là H₂SO_­4

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓+ 2H₂O

- Phân biệt hai muối trong nhóm II cũng dùng hợp chất của bari như đã nói ở trên → xuất hiện kết tủa trắng thì chất đó là H₂SO­₄

BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓+ 2NaCl

Cho một lượng bột sắt dư vào 50 ml dung dịch axit sunfuric. Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí hiđro (đktc).

a) Viết phương trình hoá học.

b) Tính khối lượng sắt đã tham gia phản ứng.

c) Tính nồng độ moi của dung dịch axit sunfuric đã dùng.

Phương pháp giải

Tính toán theo phương trình hóa học. Xem lại tính chất của axit sunfuric. 

Hướng dẫn giải

a) Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa Fe với dung dịch H₂SO₄ loãng.

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

b) Tìm số mol Fe tham gia phản ứng :

n_Fe = n_H = 0,15 mol, suy ra m_Fe = 8,4 gam.

c) Tìm số mol H₂SO₄ có trong dung dịch :

n_H2SO4 = nH₂ = 0,15 mol, tính ra C_M(H2SO4) = 3M.

Trung hoà 20 ml dung dịch H₂SO₄ 1M bằng dung dịch NaOH 20%.

a) Viết phương trình hoá học.

b) Tính khối lượng dung dịch NaOH cần dùng.

c) Nếu trung hoà dung dịch axit sunfuric trên bằng dung dịch KOH 5,6%, có khối lượng riêng là 1,045 g/ml, thì cần bao nhiêu ml dung dịch KOH ?

Phương pháp giải

Tính toán theo phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình hoá học:

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

b)  Số mol H₂SO₄ tham gia phản ứng : 1x20/1000 = 0,02 mol

- Số mol NaOH tham gia phản ứng:

n_NaOH = 2n_H2SO4 = 0,02.2 = 0,04 mol

- Khối lượng NaOH tham gia phản ứng : m_NaOH = 0,04.40 = 1,6 (gam).

- Khối lượng dung dịch NaOH cần dùng : m_ddNaOH = 1,6x100/20 = 8 gam

c) Phương trình hoá học:

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

- Số mol KOH tham gia phản ứng: n_KOH = 2n_H2SO4 = 0,02.2 = 0,04 mol

- Khối lượng KOH tham gia phản ứng: m_KOH = 0,04.56 = 2,24 (gam)

- Khối lượng dung dịch KOH cần dùng: m_ddKOH = 2,24x100/5,6 = 40 gam

Thể tích dung dịch KOH cần dùng: V_ddKOH = 40 : 1,045 ≈ 38,278 ml

Cho dung dịch HCl 0,5M tác dụng vừa đủ với 21,6 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeO, FeCO₃. Thấy thoát ra một hỗn hợp khí có tỉ khối đối với H₂ là 15 và tạo ra 31,75 gam muối clorua.

a) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng.

b) Tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A.

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học xảy ra giữa HCl và các chất đề bài ra. Tính toán theo phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình hóa học:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

FeCO₃ + 2HCl → FeCl₂ + H₂O + CO₂

Ta có:

n_HCl = 2n_FeCl2 = 2.31,75/127 = 0,5 mol

V_HCl = 0,5 : 0,5 = 1 lít

b) Gọi số mol Fe, FeO, FeCO₃ trong hỗn hợp là x, y, z

⇒ x + y + z = 0,25   (1) 

Theo phương trình hóa học: Số mol H₂ , CO₂ là x, z

→ M_tb = (2x + 44z) : (x + z) = 15.2 → z = 2x     (2) 

Mặt khác: 56x + 72y + 116z = 21,6          (3)

Từ (1), (2) và (3) giải ra ta có:

x = 0,05 → %Fe = 12,95%

y = 0,1 → %mFeO = 33,33%

z = 0,1 → %mFeCO₃ = 100% - 12,95% - 33,33% = 53,72%