H2SO4 không được điều chế trong phòng thí nghiệm.Axít sulfuric được tạo thành trong tự nhiên bởi quá trình ôxi hoá quặngpyrit, ví dụ như quặng pirit sắt. Do đó, để có đượcH2SO4, Top lời giải sẽ tổng hợp một số công thức hóa học tạo thành H2SO4.
Điều chế H2SO4 từ SO2
2KHSO4⟶ H2SO4 + K2SO4
nH2O + H2SO4.nSO3⟶ n+1H2SO4
2SO2 + [NH3OH]2SO4⟶ H2SO4 + 2HSO3NH2 [kt]
2H + 2KCr[SO4]2⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2CrSO4
2NH4HS + 2CoSO4 ⟶ [NH4]2SO4 + H2SO4 + 2CoS [kt]
BaCl2 + Zn[HSO4]2⟶ H2SO4 + ZnCl2 + BaSO4
2KMnO4 + 5H2SO3⟶ 3H2O + 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4
2H2O + K2S2O8 + MnSO4⟶ 2H2SO4 + MnO2 + K2SO4 [kt]
2H2O + K2S2O8 + 2Ce[NO3]3⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2Ce[NO3]3OH
Pb[HSO4]2⟶ H2SO4 + PbSO4[kt]
[dung dịch pha loãng]
6H2S2O7 [oleum] + 2As⟶ 3H2SO4 + 3SO2[khí] + 2As[HSO4]3
[NH4]2SO4⟶ H2SO4 + 2NH3
2HSO3Cl⟶ H2SO4 + SO2Cl2
H2O2 + SO2⟶ H2SO4
H2S + CuSO4⟶ CuS + H2SO4
H2 + Ag2SO4⟶ 2Ag + H2SO4
H2S2O7⟶ H2SO4 + SO3[khí]
HCl + NOHSO4⟶ H2SO4 + NOCl
H2O + HSO3F⟶ H2SO4 + HF
SO3 + 2HSO3Cl⟶ H2SO4 + S2O5Cl2
HCl + Ag2SO4⟶ AgCl + H2SO4
H2O + HSO3Cl⟶ H2SO4 + HCl
H2O + S + 3HClO⟶ H2SO4 + 3HCl
HNO3 + H3NSO3⟶ H2O + H2SO4 + N2O
2H2O + SO2 + 2At⟶ H2SO4 + 2HAt
H2O[lạnh] + NOHSO4⟶ H2SO4 + HNO2
SO3 + 2NOHSO4⟶ H2SO4 + [NO]2S2O7
HNO2 + H3NSO3⟶ H2O + H2SO4 + N2
2H2O + I2 + SO2⟶ H2SO4 + 2HI
H2O + [C2H5O]2SO2⟶ H2SO4 + C2H5OC2H5
Br2 + H2O + H2SO3⟶ H2SO4 + 2HBr
4H2O + SF6⟶ H2SO4 + 6HF[khí]
4H2O + SClF5⟶ H2SO4 + HCl + 5HF
2Na2S2O3 + H2S2O8⟶ H2SO4 + Na2SO4 + Na2S4O6
HCl [khí] + H2S2O7⟶ H2SO4 + HSO3Cl
2NOHSO4⟶ H2SO4 + NO + NO2 + SO3
4Br2 + 4H2O + H2S⟶ H2SO4 + 8HBr
Cl2 + H2O + H2SO3⟶ H2SO4 + 2HCl
H2O + SO2 + [NH3OHCl⟶ H2SO4 + NH4Cl
HNO3[khan] + HSO3Cl⟶ H2SO4 + NO2Cl[khí]
Một số cách điều chế H2SO4 khác
2KHSO4⟶ H2SO4 + K2SO4
nH2O + H2SO4.nSO3⟶ n+1H2SO4
2H + 2KCr[SO4]2⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2CrSO4
2NH4HS + 2CoSO4⟶ [NH4]2SO4 + H2SO4 + 2CoS[kt]
BaCl2 + Zn[HSO4]2⟶ H2SO4 + ZnCl2 + BaSO4
2KMnO4 + 5H2SO4⟶ 3H2O + 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4
2H2O + K2S2O8 + MnSO4⟶ 2H2SO4 + MnO2[kt] + K2SO4
2H2O + K2S2O8 + 2Ce[NO3]3⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2Ce[NO3]3OH
Pb[HSO4]2 [dung dịch pha loãng]⟶ H2SO4 + PbSO4 [kt]
6H2S2O7 [oleum] + 2As⟶ 3H2SO4 + 3SO2[khí] + 2As[HSO4]3
[NH4]2SO4⟶ H2SO4 + 2NH3
2HSO3Cl⟶ H2SO4 + SO2Cl2
H2O2 + SO2⟶ H2SO4
H2S + CuSO4⟶ CuS + H2SO4
H2 + Ag2SO4⟶ 2Ag + H2SO4
H2S2O7⟶ H2SO4 + SO3 [khí]
HCl + NOHSO4⟶ H2SO4 + NOCl
H2O + HSO3F⟶ H2SO4 + HF
SO3 + 2HSO3Cl⟶ H2SO4 + S2O5Cl2
Một số bài tập về H2SO4
Dạng 1: Kim loại tác dụng với dd H2SO4loãng
Phương trình phản ứng: xM + yH2SO4-> Mx[SO4]y+ yH2
*Nhận xét: - Số mol gốc sunfat = Số mol H2và số mol H2SO4= số mol H2
- Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4loãng dư thu được V lít khí H2duy nhất ở đktc. Nếu bài toán cần tính b gam khối lượng muối sunfat thu được thì áp dụng nhanh công thức :
b= mmuối= mKl+ mSO42-= mKl+ 96.nH2[1]
Ví dụ 1: Hoà tan hết 11,1 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H2SO4loãng dư thu được dung dịch A và 8,96 lít khí ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. m có giá trị:
A. 59,1 gam
B. 35,1 gam
C. 49,5 gam
D. 30,3 gam.
Lời giải
Ap dụng nhanh công thức:
mmuối= mKL+ mSO42-= mKL+ 96.nH2= 11,1 + [8,96/22,4]. 96= 49,5 gam .Chọn C
Dạng 2: Kim loại [hoặc hỗn hợp oxit kim loại] phản ứng với axit H2SO4
Phản ứng : M + H2SO4-> Mx[SO4]y+ SO2, S, H2S + H2O
[ Al, Fe, Cr không tác dụng với H2SO4đặc nguội]
* Nhận xét : - Số mol H2SO4[môi trường]= số mol gốc SO42-trong muối Mx[SO4]y=1/2 [số eletron trao đổi x số mol sản phẩm khử].
- Số mol H2SO4[ đóng vai trò chất oxi hoá] = số mol nguyên tử S trong sản phẩm khử.
- Số mol H2SO4tác dụng = số mol H2SO4[môi trường] + số mol H2SO4đóng vai trò chất oxi hoá.Cụ thể:
SO42-+ 4H++ 2e -> SO2+ 2H2O
SO42-+ 8H+ + 6e -> S + 4H2O
SO42-+ 10 H++ 8e -> H2S + 4H2O
a. Tìm khối lượng muối:
A + H2SO4[đặc]-> A2[SO4]n+ sp khử [S, SO2, H2S] + H2O
mmuối= mKLp/ư+ [6nS+2nSO2+ 8nH2S]. 96/2 [1]
Ví dụ 1:Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H2SO4đặc nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít khí SO2ở đktc. Cô cạn dung dịch A sẽ thu được số gam muối khan là:
A. 57,1gam
B. 60,3 gam
C. 58,8 gam
D. 54,3 gam
Lời giải
Áp dụng nhanh công thức : mmuối= mKL+ mSO42-
nSO42-môi trường= nSO2= 9,632/22,4 = 0,43mol
mmuối= 15,82 + 0,43. 96= 57,1 gam Chọn A
b. Tìm số mol axit phản ứng:
A + H2SO4[đặc]-> A2[SO4]n+ sp khử [S, SO2, H2S] + H2O
nH2SO4= 4nS+2nSO2+ 5nH2S [2]
Ví dụ 1:Hoà tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp A gồm Zn và một kim loại M hoá trị II vào dung dịch H2SO4đặc thu được 4,144 lít hỗn hợp gồm SO2và HvS có tỉ khối so với hiđro bằng 31,595. Tìm số mol axit H2SO4đặc đã phản ứng.
Lời giải
Áp dụng [8] nH2SO4= 2nSO2+ 5nH2S= 2.0,18 + 5.5.10-3= 0,385mol
Axit sunfuric [H2SO4] là một loại chất hóa học hàng đầu được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp sản xuất. Vậy Tích chất hóa học của H2SO4 là như thế nào? Axit H2SO4 đặc và loãng có khác gì nhau? Cùng đi tìm hiểu chi tiết qua bà viết dưới đây nhé!
Axit Sunfuric là gì?
Axit Sunfuric là một loại hóa chất lỏng sánh như dầu, không màu, không mùi, không bay hơi, nặng gấp 2 lần so với nước. Là một loại Axit vô cơ mạnh và khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước theo bất kỳ tỷ lệ nào.
Đang xem: Các phương trình hóa học của h2so4 đặc
Axit Sunfuric
H2SO4 tinh khiết không thể tìm thấy trên Trái Đất, do áp lực lớn giữa Axit Sulfuric và nước. Ngoài ra, axit sulfuric là thành phần của mưa axti, được tạo thành từ Điôxít lưu huỳnh trong nước bị oxi hóa, hay là axit sulfuric bị oxi hóa.
Công thức phân tử: H2SO4
Tính chất hóa học của Axit Sulfuric[H2SO4]:
Tính chất chung của Axit Sulfuric:
H2SO4 có những tính chất hóa học chung của Axit bao gồm:
Axit mạnh có tính ION hóa cao.Axit sulfuric có tính ăn mòn cao, phản ứng và hòa trong nước. Nó có khả năng oxy hóa rất cao và do đó, hoạt động như một tác nhân oxy hóa mạnhH2SO4 có độ biến động rất thấp. Chính lý do này, nó góp phần trong việc điều chế các axti dễ bay hơi hơn từ các muối axit khác.H2SO4 đậm đặc là một chất khử nước rất mạnh. Nhờ vào đặc tính này, nó được dùng để làm khô nhiều loại khí không phản ứng với axit.Nó có khả năng làm mất nước các chất hữu cơ như tinh bột.Nó có thể oxy hóa cả phi kim cũng như kim loại.
Tính chất hóa học của H2SO4 đặc:
* Số oxi hóa của mà lưu huỳnh [S] có thể có là: -2 ; 0 ; +4 ; +6. Trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên → H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.
Tính chất chung của Axit Sulfuric
a] Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại
– Thí nghiệm: Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa H2SO4 đặc
– Hiện tượng: dung dịch chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc.
– Phương trình hóa học:
2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
– H2SO4 đặc, nóng tác dụng với các kim loại khác
2Fe + 6H2SO4 → Fe2[SO4]3 + 3SO2↑ + 6H2O
5H2SO4 + 4Zn → 4ZnSO4 + H2S↑ + 4H2O
* Lưu ý:
– Trong các bài tập vận dụng, kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố:
ne = nkim loại.[hóa trị]kim loại = 2nSO2nH2SO4 phản ứng = 2nSO2mmuối = mkim loại + 96nSO2
– H2SO4 đặc nguội thụ động [không phản ứng] với Al, Fe và Cr.
Xem thêm: Thể Tích Lớn Nhất Của Khối Tứ Diện, Xét Tứ Diện Có Các Cạnh Và Thay Đổi
– H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại [trừ Au và Pt] → muối [trong đó kim loại có hóa trị cao] + H2O + SO2↑ [S, H2S].
– Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp.
b] Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim → oxit phi kim + H2O + SO2↑
– PTPƯ: H2SO4 đặc + Phi kim → Oxit phi kim + H2O + SO2↑
S + 2H2SO4 3SO2↑ + 2H2O
C + 2H2SO4 CO2 + 2H2O + 2SO2↑
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
c] Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác
– PTPƯ: H2SO4 đặc + chất khử [FeO, FeSO4] → Muối + H2O + SO2↑
2H2SO4 + 2FeSO4 → Fe2[SO4]3 + SO2↑ + 2H2O
2FeO + 4H2SO4 → Fe2[SO4]3 + SO2↑ + 4H2O
d] Tính háo nước của axit sunfuric
– Thí nghiệm: Cho H2SO4 đặc vào cốc đựng đường
– Hiện tượng: Đường chuyển sang màu đen và sôi trào
– Phương trình hóa học:
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4 .11H2O
Tính chất hóa học Axit sunfuric loãng:
H2SO4 loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit:a] Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
b] Axit sunfuric lãng tác dụng với kim loại đứng trước H [trừ Pb] → muối sunfat [trong đó kim loại có hóa trị thấp] + H2↑
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Kim loại → Muối + H2↑
Ví dụ: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑
* Lưu ý:
nH2 = nH2SO4mmuối = mkim loại + mH2SO4 – mH2 = mkim loại + 96nH2c] Axit sunfuric loãng tác dụng với oxit bazơ → muối [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + H2O
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Oxit bazo → Muối + H2O
Ví dụ: FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
* Lưu ý:
nH2SO4 = nH2O = nO [trong oxit]mmuối = moxit + mH2SO4 – mH2O = moxit + 98nH2SO4 – 18nH2O = moxit + 80nH2SO4 = moxit + 80n[O trong oxit]d] Axit sunfuric loãng tác dụng với bazơ → muối + H2O
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Bazo → Muối + H2O
Ví dụ: H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
– Phản ứng của H2SO4 với Ba[OH]2 hoặc bazơ kết tủa chỉ tạo thành muối sunfat.
Xem thêm: Giải Toán 9 Bài Tập Toán 9 Bài 6 Tập 2 3, 24, 25, Giải Toán Lớp 9 Bài 6: Hệ Thức Vi
Ví dụ: Cu[OH]2 + H2SO4 → CuSO4↓ + 2H2O
Ba[OH]2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O
e] Axit sunfuric loãng tác dụng với muối → muối mới [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + axit mới
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Muối → Muối mới + Axit mới
Ví dụ: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
* Lưu ý: Thường dùng phương pháp tăng giảm khối lượng khi giải bài tập về phản ứng của axit sunfuric với muối.
Phương pháp điều chế H2SO4:
– FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4
Đốt cháy quặng firit sắt:
4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3
Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 – 5000C, xúc tác V2O5]:
2SO2 + O2 → 8SO3
Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3:
Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Phương trình