Lý thuyết Axit sunfuric - Muối sunfat

Câu hỏi: I. AXIT SUNFURIC
1. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Axit sunfuric là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước.
- Tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.
* Lưu ý: để pha loãng dung dịch H2​SO4​ đặc, ta cần rót từ từ axit vào nước, khuấy nhẹ và không làm ngược lại.
2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
a. Tính chất của dung dịch H2​SO4​ loãng
H2​SO4​ loãng mang những tính chất chung của một axit
Làm đỏ quì tím, tác dụng kim loại (trước H) giải phóng H2, ​tácdụng bazơ, oxit bazơ và nhiều muối.
H2​SO4 ​+ Fe → FeSO4 ​ + H2​
H2​SO4 ​ + 2NaOH → Na2​SO4 ​+ 2H2​O
H2​SO4 ​+ CuO → CuSO4​ + H2​O
H2​SO4 ​+ BaCl2 ​→ BaSO4​¯ + 2HCl
H2​SO4 ​+ Na2​SO3 ​→ Na2​SO4 ​+ H2​O + SO2​
b. Tính chất của dung dịch H2​SO4​ đặc
H2​SO4 ​đặc ngoài mang tính chất của một axit, chúng còn có tính oxi hóa mạnh
● Tác dụng với kim loại :Axit H2​SO4​ đặcoxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO2 ​(có thể H2​S, S nếu kim loại có tính khử mạnh).
2Fe + 6H2​SO4​ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe2​(SO4​)3 ​+ 3SO2​ + 6H2​O
3Zn + 4H2​SO4 ​ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 3ZnSO4 ​+ S + 4H2​O
4Mg + 5H2​SO4 ​ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 4MgSO4 ​+ H2​S + 4H2​O
Lưu ý :Al, Fe, Cr không tác dụng với dung dịch H2​SO4 ​đặc nguội.
● Tác dụng với phi kim :Tác dụng với các phi kim dạng rắn (to​) tạo hợp chất của phi kim ứng với số oxi hóa cao nhất. 2H2​SO4 đặc ​+ S \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 3SO2​ + 2H2​O
5H2​SO4 đặc ​+ 2P \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2H3​PO4​ + 5SO2​ + 2H2​O
● Hút nước một số hợp chất hữu cơ
C12​H22​O11​ + H2​SO4 đặc ​→ 12C + 11 H2​O
Sau đó: 2H2​SO4 đặc​ + C → CO2 ​+ 2SO2​ + 2H2​O
III. ỨNG DỤNG
- Axit sunfuric là chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất. Hàng năm các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2​SO4​.
- Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, ....
IV. SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
● Từ FeS2​
4FeS2​ + 11O2​ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2Fe2​O3​ + 8SO2​
2SO2​ + O2 ​\(\overset{{{V}_{2}}{{O}_{5}},{{t}^{0}}}{\leftrightarrows}\)2SO3​
nSO3​ + H2​SO4​ → H2​SO4​. NSO3​ (Hấp thụ SO3​ bằng H2​SO4​ đặc 98%)
H2​SO4​. NSO3​ + H2​O → (n +1)H2​SO4​ (Pha loãng oleum bằng nước, được axit đặc)
● Từ S
S + O2 ​ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SO2​
2SO2​ + O2​ \(\overset{{{V}_{2}}{{O}_{5}},{{t}^{0}}}{\leftrightarrows}\)2SO3​
SO3​ + nH2​SO4​ → H2​SO4​. NSO3​
H2​SO4​. NSO3​ + H2​O → (n +1)H2​SO4​
II. MUỐI SUNFAT, NHẬN BIẾT ION SUNFAT
1. MUỐI SUNFAT
Có 2 loại muối sunfat:
- Muối trung hòa: Chứa ion SO4​2-. ​ Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO4​, SrSO4​, PbSO4 ​không tan
- Muối axit: Chứa ion HSO4​-​
2. NHẬN BIẾT ION SUNFAT
Ta dùng dung dịch muối bari hoặc Ba(OH)2​. Sản phẩm tạo thành BaSO4​ có kết tủa trắng, không tan trong axit.
H2​SO4 ​ + BaCl2 ​→ BaSO4 ​ + 2HCl