Bài 4 Một số axit quan trọng Học theo Sách giáo khoa A AXIT CLOHIĐRIC (HCl) 1 Tính chất Dung dịch axit clohiđric là dung dịch bão hòa hiđro clorua, có tính chất của một axit mạnh Đổi màu quỳ tím thành[.]
Trang 1Bài 4: Một số axit quan trọng Học theo Sách giáo khoa
A AXIT CLOHIĐRIC (HCl)
1 Tính chất
Dung dịch axit clohiđric là dung dịch bão hòa hiđro clorua, có tính chất của một
axit mạnh
- Đổi màu quỳ tím thành đỏ
- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe, ) sản phẩm là muối clorua và giải
phóng khí hiđro
Phương trình hóa học: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2
- Tác dụng với bazơ sản phẩm là muối và nước
Phương trình hóa học: NaOH + HCl → NaCl + H 2 O
- Tác dụng với oxit bazơ sản phẩm là muối và nước
Phương trình hóa học: Na 2 O+ 2HCl → 2NaCl + H 2 O
2 Ứng dụng
- Điều chế các muối clorua
- Làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn
- Tẩy gỉ kim loại trước khi sơn, tráng, mạ kim loại
- Dùng trong chế biến thực phẩm, dược phẩm
B AXIT SUNFURIC (H 2 SO 4)
I TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Axit H 2 SO 4 là chất lỏng sánh, không màu, nặng gấp hai lần nước, không bay hơi, tan dễ dàng trong nước và tỏa nhiều nhiệt
Muốn pha loãng axit sunfuric đặc phải rót từ từ axit đặc vào lọ đựng sẵn nước rồi
khuấy đều Làm ngược lại sẽ gây nguy hiểm
II TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1 Axit H 2 SO 4 loãng có đầy đủ tính chất của một axit
- Đổi màu quỳ tím thành đỏ
- Tác dụng với nhiều kim loại thu được sản phẩm là muối sunfat và khí hiđro Phương trình hóa học: Fe + H 2 SO 4 loãng → FeSO 4 + H 2
- Tác dụng với bazơ thu được sản phẩm là muối sunfat và nước
Phương trình hóa học: 2NaOH + H 2 SO 4 loãng → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
- Tác dụng với oxit bazơ thu được sản phẩm là muối sunfat và nước
Trang 2Phương trình hóa học: Na 2 O+ H 2 SO 4 loãng → Na 2 SO 4 + H 2 O
2 Axit H 2 SO 4 đặc có những tính chất hóa học riêng
a) Tác dụng với nhiều kim loại tạo thành muối sunfat (ứng với hóa trị cao của kim
loại nếu kim loại có nhiều hóa trị), không giải phóng khí hiđro
Phương trình hóa học: Cu +2 H 2 SO 4 đặc → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
b) Axit H2SO4 đặc có tính háo nước
Phương trình hóa học: H SO d 2 4
C H O 12C 11H O
Chú ý: Khi sử dụng axit sunfuric đặc phả hết sức cẩn thận!
III Ứng dụng
Hàng năm, thế giới sản xuất gần 200 triệu tấn axit H 2 SO 4 Axit H 2 SO 4 là nguyên liệu của nhiều ngành sản xuất hóa học như sản xuất phân bón, phẩm nhuộm, chế biến dầu mỏ,
IV Sản xuất axit H 2 SO 4 bằng phương pháp tiếp xúc
a) Nguyên liệu chủ yếu là lưu huỳnh (hoặc quặng pirit sắt), không khí và nước
b) Các công đoạn sản xuất axit H2SO4 gồm:
- Sản xuất lưu huỳnh đioxit
Phương trình hóa học: to
S O SO
- Sản xuất lưu huỳnh trioxit
Phương trình hóa học: 2SO 2 + O 2
o
2 5
t
V O
- Sản xuất axit H2SO4
Phương trình hóa học: SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4
V Nhận biết axit H 2 SO 4 và muối sunfat
- Thuốc thử nhận biết gốc sunfat (SO4) trong axit sunfuric và muối sunfat là: dung
dịch muối bari hoặc bari hiđroxit Ba(OH) 2
Phương trình hóa học:
H 2 SO 4 + BaCl 2 → 2HCl + BaSO 4
Na 2 SO 4 + BaCl 2 → 2NaCl + BaSO 4
- Phân biệt axit sunfuric và muối sunfat có thể bằng kim loại như Mg
Bài tập
Bài 1 trang 17 VBT Hóa học 9: Có những chất: CuO, BaCl2 Zn, ZnO Chất nào nói trên tác dụng với dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 loãng sinh ra:
a) chất khí cháy được trong không khí ?
Trang 3b) dung dịch có màu xanh lam ?
c) chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit ?
d) dung dịch không màu và nước ?
Viết tất cả các phương trình phản ứng
Lời giải:
a) Chất khí sinh ra cháy được trong không khí, chất đó là: hiđro
Phương trình hóa học:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑
b) Dung dịch tạo thành có màu xanh lam, chất đó là dung dịch muối đồng(II)
Phương trình hóa học:
CuO + 2HCl → CuCl2 (xanh lam) + H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 (xanh lam) + H2O
c) Kết tủa trắng sinh ra không tan trong nước và axit, chất đó là: BaSO 4
Phương trình hóa học:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl
d) Tạo thành dung dịch không màu và nước, chất đó là: muối kẽm
Phương trình hóa học:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
Bài 2 trang 18 VBT Hóa học 9: Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp cần phải
có những nguyên liệu chủ yếu nào ? Hãy cho biết mục đích của mỗi công đoạn sản xuất axit sunfuric và dẫn ra những phản ứng hóa học
Lời giải:
Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất axit sunfuric là: lưu huỳnh (hoặc quặng pirit), không khí và nước
- Mục đích của công đoạn 1 sản xuất lưu huỳnh đioxit:
Phương trình hóa học: S + O2
o t
- Mục đích của công đoạn 2 sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO 3 ):
Phương trình hóa học: 2SO2 + O2
o
2 5
t
V O
- Mục đích của công đoạn 2 sản xuất H 2 SO 4 :
Phương trình hóa học: SO3 + H2O → H2SO4
Trang 4Bài 3 trang 18 VBT Hóa học 9: Bằng cách nào có thể nhận biết được từng chất
trong mỗi cặp chất sau theo phương pháp hóa học ?
a) Dung dịch HCl và dung dịch H2SO4
b) Dung dịch NaCl và dung dịch Na2SO4
c) Dung dịch Na2SO4 và H2SO4
Lời giải:
a) Nhận biết dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 bằng BaCl 2
Phương trình hóa học:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
b) Nhận biết hai muối NaCl và Na2SO4 bằng BaCl 2
Phương trình hóa học:
BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2NaCl
c) Nhận biết hai dung dịch Na2SO4 và H2SO4 bằng quỳ tím
Dung dịch làm quỳ tím đổi sang màu đỏ là dung dịch H 2 SO 4 , dung dịch không làm đổi màu quỳ tím là dung dịch muối Na 2 SO 4
Bài 4* trang 18 VBT Hóa học 9: Bảng dưới đây cho biết kết quả của 6 thí nghiệm
xảy ra giữa Fe và dung dịch H2SO4 loãng Trong mỗi thí nghiệm người ta dùng 0,2 gam Fe tác dụng với thể tích bằng nhau của axit, nhưng có nồng độ khác nhau
Thí
nghiệm
Nồng độ axit
Nhiệt độ (ºC)
Sắt ở dạng
Thời gian phản ứng xong (s)
Những thí nghiệm nào chứng tỏ rằng:
a) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ ?
b) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng diện tích tiếp xúc ?
Trang 5c) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nồng độ axit ?
Lời giải:
a) Những thí nghiệm 2, 4 và 5 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt
độ
b) Những thí nghiệm 3 và thí nghiệm 5 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi
tăng diện tích tiếp xúc
c) Những thí nghiệm 4 và thí nghiệm 6 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi
tăng nồng độ của axit
Bài 5 trang 18 VBT Hóa học 9: Hãy sử dụng những chất có sẵn: Cu, Fe, CuO,
KOH, C6H12O6 (glucozơ), dung dịch H2SO4 loãng, H2SO4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng:
a) Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất hóa học của axit
b) H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng
Viết phương trình hóa học cho mỗi thí nghiệm
Lời giải:
a) Những thí nghiệm chứng minh H2SO4 loãng có những tính chất của axit là: TN1: Phản ứng của H2SO4 loãng với Fe
Phương trình hóa học:
H 2 SO 4 + Fe → FeSO 4 + H 2 ↑
TN2: Phản ứng của H2SO4 loãng với CuO
Phương trình hóa học:
H 2 SO 4 + CuO → CuSO 4 + H 2 O
TN3: Phản ứng của H2SO4 loãng với KOH
Phương trình hóa học:
H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2H 2 O
b) Những thí nghiệm chứng minh H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng TN1: Phản ứng của H2SO4 đặc với Cu đun nóng
Phương trình hóa học:
Cu + 2H2SO4 (đậm đặc) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
TN2: Phản ứng của H2SO4 đặc với glucozơ
Phương trình hóa học:
C6H12O6 2 4
H SO dac
Bài 6 trang 19 VBT Hóa học 9: Cho một khối lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung
Trang 6dịch HCl Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí (đktc)
a) Viết phương trình hóa học
b) Tính khối lượng mạt sắt đã tham gia phản ứng
c) Tìm nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng
Lời giải:
a) Phương trình hóa học:
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑
b) Khối lượng sắt tham gia phản ứng:
2
H
3,36
22, 4
2
Fe H
n n 0,15mol
→ mFe = 0,15.56 = 8,4 gam
c) Nồng độ mol của dung dịch HCl:
2
n 2n 0,3mol
M (HCl)
0,3
0,05
Bài 7* trang 19 VBT Hóa học 9: Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO
và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M
a) Viết các phương trình hóa học
b) Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu
c) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên
Lời giải:
a) Các phương trình hóa học:
CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O (1)
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O (2)
b) Thành phần % theo khối lượng của các oxit trong hỗn hợp:
nHCl = CM.V = 0,1.3 = 0,3 mol
Đặt x và y là số mol CuO và ZnO trong hỗn hợp
Theo bài, ta có:
2x 2y 0,3 x 0,05
(mol) 80x 81y 12,1 y 0,1
mCuO = 80.0,05 = 4 gam
Trang 7CuO
4
12,1
%m 100% 33% 67%
c) Khối lượng dung dịch axit sunfuric 20% cần dùng:
2 4
H SO
n = nCuO + nZnO = 0,15 mol
⇒
2 4
H SO
m = 98.0,15 = 14,7 gam
2 4
dd H SO
m =14,7.100
20 = 73,5 gam
Bài tập bổ sung
Bài 1 trang 19 VBT Hóa học 9: Có bốn lọ đựng các dung dịch không màu là: HCl,
Na2SO4, NaCl, H2SO4, Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học Viết các phương trình hóa học
Lời giải:
Lập sơ đồ nhận biết các chất:
Các phương trình hóa học:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl