Phương pháp giải một số dạng bài tập về axit sunfuric, muối sunfat

Câu hỏi: Dạng 1: Lý thuyết về axit sunfuric, muối sunfua
* Một số ví dụ tiêu biểu:
Ví dụ 1: Cách pha loãng H2​SO4​ đặc an toàn là :
A. Rót nhanh axit vào nước và khuấy đều.
B. Rót nhanh nước vào axit và khuấy đều.
C. Rót từ từ nước vào axit và khuấy đều.
D. Rót từ từ axit vào nước và khuấy đều.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Cách pha loãng H2​SO4​ đặc an toàn là tót từ từ axit vào nước, khuấy đều và không làm ngược lại
Đáp án D
Ví dụ 2:Cho bột Fe vào dung dịch H2​SO4​ đặc, nóng cho đến khi Fe không còn tan được nữa. Sản phẩm thu được trong dung dịch sau phản ứng là :
A. FeSO4​.
B. Fe2​(SO4​)3​.
C. FeSO4​ và Fe.
D. FeSO4​ và Fe2​(SO4​)3​.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Sau phản ứng Fe còn dư chưa tan hết
=> Muối sinh ra là FeSO4​
Đáp án A.
Ví dụ 3: Cho sơ đồ phản ứng:
H2​SO4​ đặc, nóng + Fe → Fe2​(SO4​)3​ + H2​O + SO2​
Số phân tử H2​SO4​ bị khử và số phân tử H2​SO4​ trong PTHH của phản ứng trên là:
A. 6 và 3
B. 3 và 6
C. 6 và 6
D. 3 và 3.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có cân bằng phương trình:
6H2​SO4​ đặc, nóng + Fe → Fe2​(SO4​)3​ + 6H2​O + 3SO2​
=> Số phân tử H2​SO4​ bị khử là 3, và số phân tử H2​SO4​ có trong phương trình là 6
Đáp án B
Dạng 2: Kim loại, hợp chất tác dụng với H2​SO4​ loãng
* Một số lưu ý cần nhớ:
KL (đứng trước H) tác dụng với H2​SO4​ loãng sinh ra khí H2​ và dung dịch muối.
Để làm dạng bài này, ta thường kết hợp áp dụng linh hoạt định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để tìm ra đáp án
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2​SO4​ 10% thu được 2,24 lít khí H2​ (ở đktc).
Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là?
Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
A. 101,48g B. 101,68g
C. 97,80g D. 88,20g
Hướng dẫn giải chi tiết:
Gọi số mol của Al, Zn lần lượt là a, b mol
Tổng khối lượng kim loại bằng 3,68 gam
=> 27a + 65b = 3,68 (I)
Ta có phương trình hóa học:
2Al + 3H2​SO4​ → Al2​(SO4​)3​ + 3H2​
a 3/2 a 3/2a
Zn + H2​SO4​ → ZnSO4​ + H2​
b b b
n H2​ = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
n H2​SO4​ = n H2​ = 0,1 mol
=> m H2​SO4​ = 0,1 * 98 = 9,8 gam
m dd H2​SO4​ = m ct : C% = 9,8 : 10% = 98
Áp dung định luật bảo toàn khối lượng
=> m KL + m dd H2​SO4​ = m dd lúc sau + m H2​
=> m dd lúc sau = 3,68 + 98 – 0,1 * 2 = 101,48 gam
=> 3/2 a + b = 0,1 (II)
Từ (I) và (II) => a = 0,04 mol; b = 0,04 mol
m Al = 0,04 * 27 = 1,08 gam
m Zn = 0,04 * 65 = 2,6 gam
Ví dụ 2: Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3​O4​ và Fe2​O3 ​(trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2​O3​) cần dùng vừa đủ V lít dung dịch H2​SO4 ​0,5M loãng. Giá trị của V là :
A. 0,23. B. 0,18.
C. 0,08. D. 0,16.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Theo đề bài n FeO = n Fe2​O3​
=> Coi như hỗn hợp trên chỉ gồm có Fe3​O4​
n Fe3​O4​ = 2,32 : 232 = 0,01 mol
Ta có phương trình:
Fe3​O4 ​+ 4H2​SO4​ → FeSO4​ + Fe2​(SO4​)3​ + 4H2​O
0,01 0,04
=> n H2​SO4​ = 0,04 mol
V H2​SO4​ = n : CM​ = 0,04 : 0,5 = 0,2M
Dạng 3: Bài toán về H2​SO4​ đặc
* Một số lưu ý cần nhớ:
- H2​SO4 ​là một axit có tính OXH rất mạnh, có thể tác dụng với hầu hết các kim loại (Trừ Au, Pt)
KL + H2​SO4 ​đ → Muối + Sản phẩm khử + H2​O
* Sản phẩm khử: có thể là SO2​, H2​S, S
* Muối: Muối của KL có chứa KL ở số OXH cao nhất
Al, Fe, Cr bị thụ động trong H2​SO4 ​đặc nguội
* Đối với kim loại Fe, sau phản ứng nếu kim loại còn dư thì muối thu được là muối sắt II
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Cho 12,8 gam Cu tác dụng với H2​SO4​ đặc nóng dư, khí sinh ra cho vào 200 ml dung dịch NaOH 2M. Hỏi muối nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu gam ?
A. Na2​SO3 ​và 24,2 gam.
B. Na2​SO3​ và 25,2 gam.
C. NaHSO3 ​15 gam và Na2​SO3 ​26,2 gam.
D. Na2​SO3 ​ và23,2 gam.
Hướng dẫn giải chi tiết:
n Cu = 12,8 : 64 = 0,2 mol
Ta có phương trình phản ứng:
Cu + 2H2​SO4​ → CuSO4​ + SO2​ + 2H2​O (I)
Từ (I) => n SO2​ = n Cu = 0,2 (mol)
n NaOH = 0,2 * 2 = 0,4 mol
Xét T = n OH/ n SO2​ = 0,4 : 0,2 = 2
=> Muối Na2​SO3 ​được tạo thành.
Ta có phương trình:
SO2​ + 2NaOH → Na2​SO3​ + H2​O
0,2 0,2
=> Khối lượng muối tạo thành sau phản ứng là:
0,2 * 106 = 21,2 gam
Ví dụ 2: Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2​SO4​ đậm đặc, thấy có 49 gam H2​SO4​ tham gia phản ứng, tạo muối MgSO4​, H2​O và sản phẩm khử X. X là :
A. SO2​. B. S.
C. H2​S. D. SO2​, H2​S.
Hướng dẫn giải chi tiết:
n Mg = 9,6 : 24 = 0,4 mol
Ta có:
Mg + H2​SO4​ → MgSO4​ + sản phẩm khử + H2​O
n H2​SO4​ phản ứng = 49 : 98 = 0,5 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố lưu huỳnh:
n H2​SO4​ = n MgSO4​ + n S có trong sản phẩm khử
=> n S có trong sản phẩm khử = 0,5 – 0,4 = 0,1 mol
Ta có quá trình nhường nhận e như sau:
=> x = 0,8 : 0,1 = 8
=> 1 mol S+6​ khi nhận về 8 mol e để sinh ra H2​S.
Khí sinh ra là khí H2​S
Đáp án C.