Giải SBT Hóa học 11 Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate
Giải SBT Hóa học 11 trang 30
Bài 8.1 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid đựng trong chai thuỷ tinh thường được bán trên thị trường có nồng độ là
A. 98
B. 36
C. 63
D. 8
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Sulfuric acid đựng trong chai thuỷ tinh thường được bán trên thị trường có nồng độ là 98
Bài 8.2 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Dung dịch acid nào sau đây có khả năng gây bỏng nếu rơi vào da?
A. HCl 36
B. HNO3 63
C. H2SO4 98
D. H3PO4 85
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Dung dịch sulfuric acid H2SO4 98
Bài 8.3 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Chất nào sau đây không bay hơi ở điều kiện thường do có nhiệt độ sôi rất cao (337oC)?
A. H2O.
B. HNO3.
C. NH3.
D. H2SO4.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Chất không bay hơi ở điều kiện thường do có nhiệt độ sôi rất cao (337oC) là H2SO4.
Bài 8.4 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11:Quá trình pha loãng dung dịch đậm đặc của acid nào sau đây toả rất nhiều nhiệt nên không được tự ý pha loãng?
A. HCl.
B. H2SO4.
C. CH3COOH.
D. HNO3.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
H2SO4 đặc khi bị pha loãng tỏa rất nhiều nhiệt, làm nước sôi đột ngột, có thể gây bỏng nên không được tự ý pha loãng dung dịch này.
Bài 8.5 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Ở thể lỏng, chất nào sau đây có dạng sánh như dầu do tồn tại liên kết hydrogen rất mạnh giữa các phân tử?
A. HF.
B. H2SO4.
C. H2O.
D. CH3COOH.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Ở thể lỏng, H2SO4 có dạng sánh như dầu do tồn tại liên kết hydrogen rất mạnh giữa các phân tử.
Bài 8.6 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Bước sơ cứu đầu tiên cần làm ngay khi một người bị bỏng sulfuric acid là
A. rửa với nước lạnh nhiều lần.
B. trung hoà acid bằng NaHCO3.
C. băng bó tạm thời vết bỏng.
D. đưa đến cơ sở y tế gần nhất.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Rửa nước lạnh nhiều lần sẽ giúp làm giảm nồng độ acid trên da và làm giảm nhiệt do acid khi tiếp xúc với da gây nên.
Bài 8.7 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, hydrogen fluoride được điều chế từ quặng fluorite theo phản ứng:
Vai trò của sulfuric acid trong phản ứng là
A. base.
B. chất oxi hoá.
C. acid.
D. chất khử.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Không có sự thay đổi số oxi hóa nên đây là phản ứng trao đổi giữa muối CaF2 và acid H2SO4.
Bài 8.8 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid đặc thể hiện tính chất nào khi lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen?
A. Tính acid.
B. Tính base.
C. Tính háo nước.
D. Tính dễ tan.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Sulfuric acid đặc thể hiện tính háo nước khi lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen.
Bài 8.9 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Phân biệt được dung dịch Na2SO4 và NaCl bằng dung địch nào sau đây?
A. MgCl2.
B. FeCl2.
C. HCl.
D. BaCl2.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Hiện tượng: Ống đựng Na2SO4 xuất hiện kết tủa trắng BaSO4.
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl
Bài 8.10 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11:Muối X không tan trong nước và các dung môi hữu cơ. Trong y học, X thường được dùng làm chất cản quang trong xét nghiệm X-quang đường tiêu hoá. Công thức của X là
A. BaSO4.
B. Na2SO4.
C. K2SO4.
D. MgSO4.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
BaSO4 là muối sunfate không tan trong nước, acid và các dung môi hữu cơ; được ứng dụng làm chất cản quang trong xét nghiệm X- quang.
Giải SBT Hóa học 11 trang 32
Bài 8.11 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, hai nguồn nguyên liệu được khai thác từ mỏ để cung cấp nguyên tố lưu huỳnh là
A. ZnS, PbS.
B. H2S, SO2.
C. CaSO4, BaSO4.
D. S, FeS2.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Sulfur đơn chất được tìm thấy gần suối nước nóng hoặc núi lửa. FeS2 là thành phần chủ yếu của quặng pirite.
Bài 8.12 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Khi trộn dung dịch Na2SO4 với dung dịch BaCl2, phản ứng thực chất xảy ra trong dung dịch là
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Phản ứng tạo thành BaSO4 không tan.
Bài 8.13 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Quá trình sản xuất sulfuric acid trong công nghiệp được thực hiện dựa trên các phản ứng sau:
(a)
(b)
(c)
(d)
Số phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử là
A. 1.
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Các phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử là
(a)
(b)
(c)
Bài 8.14 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Cho nhiệt tạo thành chuẩn của SO2(g) và SO3(g) lần lượt là -296,8 kJ/mol và -395,7 kJ/mol.
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng: là
A. -98,9 kJ.
B. -197,8 kJ.
C. 98,9 kJ.
D. 197,8 kJ.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên là:
2.(-395,7) – 2.(-296,8) = -197,8 kJ.
Bài 8.15 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Cho dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với từng chất rắn sau: NaCl, NaBr, NaI, NaHCO3 ở nhiệt độ thường.
Số phản ứng trong đó sulfuric acid đóng vai trò chất oxi hoá là
A. 2.
B. 4.
C. 1.
D. 3.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
2H2SO4 + 2NaBr → Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O
5H2SO4 + 8NaI → 4Na2SO4 + 4I2 + H2S + 4H2O
Giải SBT Hóa học 11 trang 33
Bài 8.16 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các hợp chất carbohydrate sau: đường glucose, đường saccharose, bông, bột gỗ.
Số hợp chất có khả năng bị hoá đen khi tiếp xúc với sulfuric acid đặc là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Các hợp chất carbohydrate có công thức Cm(H2O)n đều bị hóa đen khi tiếp xúc với H2SO4 đặc.
Cm(H2O)n + H2SO4 đặc → mC + H2SO4.nH2O
Bài 8.17 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, sulfur trioxide được hấp thụ vào dung dịch sulfuric acid đặc tạo thành những hợp chất có công thức chung là
A. H2S2O7.
B. H2SO4.
C. H2SO4.nSO3.
D. (SO3)n.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3
Hợp chất H2SO4.nSO3 gọi là oleum.
Bài 8.18 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các nguyên liệu sau: sulfur, quặng pyrite (FeS2), không khí, nước, vanadium(V) oxide (V2O5).
Số nguyên liệu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid là
A. 4.
B. 2.
C. 5.
D. 3.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Các nguyên liệu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid là sulfur, quặng pyrite (FeS2), không khí, nước, vanadium(V) oxide (V2O5).
Bài 8.19 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Kết quả phân tích thành phần một muối sulfate cho thấy nguyên tố kim loại M chiếm 28
A. Fe.
B. Cu.
C. Mg.
D. Ca.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Gọi muối sunfate có công thức Mn(SO4)m, ta có:
Chọn được n = 2, m = 3, M = 56
M là Fe.
Bài 8.20 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Hoà tan hết m gam oxide của kim loại M (hoá trị II) vào dung dịch H2SO4 loãng, thu được 3m gam muối sulfate. Công thức của oxide kim loại là
A. ZnO.
B. CuO.
C. CaO.
D. MgO.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
MO + H2SO4 → MSO4 + H2O
Mol: a a a
Theo định luật bảo toàn khối lượng có: 80.a = 2m (g)
M = 24. M là Mg
Bài 8.21 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 20,00 mL dung dịch X gồm các ion sau: Mg2+, NH4+, SO42- và Cl–.
Cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm thứ nhất, đun nóng, thu được 0,116 g kết tủa và 49,58 mL khí (đkc).
Cho dung dịch BaCl2 dư vào ống nghiệm thứ hai, thu được 0,233 g kết tủa. Xác định nồng độ mol mỗi loại ion trong dung dịch X.
Lời giải:
Ống nghiệm thứ nhất:
Ống nghiệm thứ hai:
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho mỗi ống nghiệm, ta được:
Vậy [Mg2+] = [NH4+] = 0,10 M; [Cl–] = 0,20 M; [SO42-] = 0,05 M.
Bài 8.22 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, copper(II) sulfate được sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong sulfuric acid loãng và sục không khí:
(loãng)
a) Lập phương trình hoá học của phản ứng (1).
b) Tại sao thực tế không sản xuất từ đồng phế liệu theo sơ đồ phản ứng:
đặc
Lời giải:
a)
b) Đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng theo phản ứng:
Phương pháp | Tỉ lệ mol: H2SO4/CuSO4 | Nhiệt độ | Phát thải khí ô nhiễm |
(1) | 1:1 | Thường | Không |
(2) | 2:1 | Đun nóng | SO2 |
Giải SBT Hóa học 11 trang 34
Bài 8.23 trang 34 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfur dioxide là một trong các tác nhân gây mưa acid, phát thải chủ yếu từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, xăng, dầu,…
Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thành phần chứa 0,8
a) Tính thể tích khí SO2 (đkc) tối đa do nhà máy tạo ra trong một ngày.
b) Giả thiết có 1
Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid, giả thiết nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 1.10-5M.
Lời giải:
a)
Số mol SO2 tạo ra =
Thể tích SO2 tạo ra =
b) Số mol H2SO4 tạo ra = 1,5.104 mol
Thể tích nước mưa bị nhiễm acid =
Bài 8.24 trang 34 Sách bài tập Hóa học 11: Trong sản xuất phân bón, surpephosphate kép chứa thành phần dinh dưỡng là Ca(H2PO4)2, được sản xuất từ quặng phosphorite theo hai giai đoạn sau:
Để sản xuất được 1 tấn Ca(H2PO4)2 với hiệu suất của cả quá trình là 80
Lời giải:
Phương trình phản ứng:
Mol: 8 547,0 ←5 698,0
Mol: 5 698,0 ←4 273,5
Khối lượng dung dịch H2SO4 70
1,5 tấn
Xem thêm các bài giải SBT Hóa học lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 7: Sulfur và sulfur dioxide
Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate
Bài 9: Ôn tập chương 2
Bài 10: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ
Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ
Lý thuyết Sulfuric acid và muối sulfate
I. Sulfuric acid
1. Cấu tạo phân tử
Phân tử sulfuric acid (H2SO4) có công thức cấu tạo:
Với cấu tạo gồm các nguyên tử hydrogen linh động và các nguyên tử oxygen có độ âm điện lớn, giữa các phân tử sulfuric acid hình thành nhiều liên kết hydrogen:
2. Tính chất vật lí
Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh.
Dung dịch sulfuric acid 98
Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và toả rất nhiều nhiệt. Do vậy, tuyệt đối không tự ý pha loãng sulfuric acid. Khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc, để đảm bảo an toàn phải rót từ từ dung dịch sulfuric acid đặc vào nước, vừa rót vừa khuấy (không làm ngược lại).
3. Quy tắc an toàn
a) Bảo quản
Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn.
Đặt chai, lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate.
b) Sử dụng
Sulfuric acid gây bỏng khi rơi vào da, do vậy khi sử dụng cần tuân thủ các nguyên tắc:
(1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm.
(2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận.
(3) Không tì, đè chai đựng acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid.
(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng.
(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc.
c) Sơ cứu khi bỏng acid
Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước sau:
(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để làm giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thì nhắm chặt mắt khi ngâm rửa. Nếu acid đã bắn vào mắt thì úp mặt vào chậu nước sạch, mở mắt và chớp nhiều lần để rửa acid.
(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO3
loãng (khoảng 2
(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đưa đến cơ sở y tế gần nhất.
4. Tính chất hoá học
a) Dung dịch sulfuric acid loãng
Dung dịch sulfuric acid loãng có đầy đủ tính chất của một acid mạnh.
– Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ;
– Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,…) tạo thành muối sulfate và giải phóng khí hydrogen.
Ví dụ:
H2SO4 (loãng) + Mg → MgSO4 + H2
3H2SO4 (loãng) + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2
Chú ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với H2SO4 loãng.
Khi Fe tác dụng với H2SO4 loãng, sản phẩm thu được là muối iron(II).
H2SO4 (loãng) + Fe → FeSO4 + H2
-Tác dụng với base tạo thành muối sulfate và nước.
Ví dụ:
H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
-Tác dụng với basic oxide tạo thành muối sulfate và nước.
Ví dụ:
H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O
H2SO4 + Na2O → Na2SO4 + H2O
– Tác dụng với một số muối tạo thành muối sulfate và acid mới
Ví dụ:
MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O
b) Dung dịch sulfuric acid đặc
– Tính acid
Dung dịch sulfuric acid đặc có tính acid mạnh và khó bay hơi, được sử dụng để điều chế một số acid dễ bay hơi.
Ví dụ: Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng trong công nghiệp để điều chế HF bằng cách tác dụng với quặng fluorite.
CaF2 + H2SO4 →250oCCaSO4 + 2HF
– Tính oxi hoá
Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh, nhất là khi đun nóng, kèm theo sự giảm số oxi hoá của nguyên tử sulfur:
S+6+2e→S+4;S+6+6e→S0;S+6+8e→S-2;
Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hoá được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất.
Ví dụ:
Cu + 2H2SO4 →toCuSO4 + SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 →to CO2 + 2SO2 + 2H2O
2KBr + 2H2SO4 →to Br2 + SO2 + 2H2O + K2SO4
- Tính háo nước
Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen (hiện tượng than hoá).
H2SO4 đặc tác dụng với đường.
5. Ứng dụng
Một số ứng dụng của sulfuric acid được thể hiện trong sơ đồ sau:
6. Sản xuất
Trong công nghiệp, sulfuric acid chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là sulfur, quặng pyrite (chứa FeS2).
Phương pháp tiếp xúc gồm ba giai đoạn chính.
Giai đoạn 1: Sản xuất sulfur dioxide
Tuỳ thuộc vào nguồn nguyên liệu, sulfur dioxide được sản xuất bằng cách đốt cháy sulfur, pyrite hoặc quặng sulfide trong lò đốt bằng không khí.
S(g) + O2(g) →to SO2(g)
4FeS2(s) + 11O2(g) →to 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)
Giai đoạn 2: Sản xuất sulfur trioxide
Oxi hoá sulfur dioxide bằng không khí dư ở nhiệt độ khoảng 450 oC, áp suất 1 – 2 bar, xúc tác vanadium(V) oxide (V2O5), hiệu suất đạt trên 98
2SO2(g) + O2(g) ⇌V2O5,to2SO3(g)
Giai đoạn 3: Hấp thụ sulfur trioxide bằng sulfuric acid đặc, tạo ra oleum (hỗn hợp các acid có công thức chung dạng H2SO4.nSO3). Sau đó, pha loãng oleum vào nước thu được dung dịch sulfuric acid loãng.
II. Muối sulfate
1. Ứng dụng
Một số ứng dụng của muối sulfate được thể hiện trong sơ đồ sau:
2. Nhận biết
Thuốc thử nhận biết ion sulfate là dung dịch muối barium hoặc dung dịch Ba(OH)2. Sản phẩm phản ứng là barium sulfate BaSO4 kết tủa trắng, không tan trong acid.
H2SO4 + BaCl2 →BaSO4↓ + 2HCl
Na2SO4 + Ba(OH)2 →BaSO4↓ + 2NaOH
Kết tủa trắng BaSO4