Title Bài 8. Sulfuric acid và muối sulfate - HS.docx ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 1 I. SULFURIC ACID 1. Cấu tạo phân tử: - Phân tử H 2 SO 4 có công thức cấu tạo như hình bên: - 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. Tinh chất vật lý: - 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% có khối lượng riêng 1,84 g/cm 3 , nặng gần gấp hai lần nước. - Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt nên khi pha loãng H 2 SO 4 đặc cần rót từ từ acid vào nước và khuấy nhẹ tránh làm ngược lại gây nguy hiểm. Ví dụ 1. a) Hãy viết công thức Lewis của phân tử H 2 SO 4 . b) Dựa vào cấu tạo, cho biết phân tử sulfuric acid có khả năng cho bao nhiêu proton khi đóng vai trò là acid. c) Dựa vào tương tác giữa các phân tử, hãy dự đoán sulfuric acid là chất lỏng dễ bay hơi hay khó bay hơi. Ví dụ 2. Để pha loãng dung dịch H 2 SO 4 đặc, người ta dùng cách nào sau đây? A. Rót nhanh dung dịch H 2 SO 4 đặc vào nước. B. Rót từ từ nước vào dung dịch H 2 SO 4 đặc. C. Rót từ từ dung dịch H 2 SO 4 đặc vào nước, khuấy đều. D. Rót nhanh nước vào H 2 SO 4 đặc, đun nóng.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 2 Ví dụ 3. Cho các phát biểu sau về sulfuric acid: a. Sulfuric acid là chất lỏng, sánh như dầu, không màu và không bay hơi. b. Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt. c. Sulfuric acid đặc không có tính hút ẩm. d. Sulfuric acid đặc có tính háo nước, da thịt tiếp xúc với nó sẽ gây bỏng nặng. Trong các ý a), b), c), d) chọn đúng hoặc sai Ví dụ 4. Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng làm khô khí ẩm nào trong số các khí sau: CO, H 2 , CO 2 , SO 2 , O 2 và NH 3 ? Giải thích? 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, cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ.  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 để chai đựng acid lên miệng cốc, ông đong khi rót acid. (4) Sử dụng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng. (5) Không được đổ nước vào dung dịch acid. c) Sơ cứu khi bỏng acid: - Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước:  (1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần đề làm giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thi 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 đề rửa acid.  (2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO 3  loãng (khoảng 2%). (3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đua đến cơ sở y tế gần nhất. Ví dụ 1. a) Nêu các lưu ý bắt buộc để đảm bảo an toàn khi sử dụng dung dịch sulfuric acid đặc. b) Hãy cho biết ý nghĩa cảnh báo của kí hiệu cảnh báo ở hình dưới đây: Ví dụ 2. Trong lúc làm thí nghiệm, do bất cẩn nên một học sinh bị dung dịch H 2 SO 4 đặc rơi lên tay. Hãy nêu biện pháp xử lý trong tình huống này trước khi đưa học sinh đến cơ sở y tế gần nhất.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 3 4. Tính chất hóa 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: hóa đỏ. - Tác dụng với kim loại (trước H): Fe + H 2 SO 4 loãng → FeSO 4 + H 2 ↑ Cu + H 2 SO 4 loãng → không xảy ra - Tác dụng với basic oxide, base: MgO + H 2 SO 4 loãng → MgSO 4 + H 2 O 2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 loãng → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O - Tác dụng với một số muối: Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 loãng → Na 2 SO 4 + CO 2 ↑+ H 2 O BaCl 2 + H 2 SO 4 loãng → BaSO 4 ↓ trắng + 2HCl 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.   Tính oxi hóa: - 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. - Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hoá được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất có tính khử. Lưu ý: Sulfuric acid đặc nguội làm kim loại như Fe, Al, Cr bị thụ động hóa.  Tính háo nước: - Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hóa đen (hiện tượng than hóa). C 12 H 22 O 11 24HSO®Æc 12C + 11H 2 O C + 2H 2 SO 4 (đặc)  → CO 2  + 2SO 2  + 2H 2 O Ví dụ 1. a) Em hãy cho biết các tính chất hoá học cơ bản của một acid. b) Viết phương trình hoá học minh hoạ tính acid của dung dịch H 2 SO 4  loãng với: kim loại Fe, bột MgO, dung dịch Na 2 CO 3 , dung dịch BaCl 2 . Ví dụ 2. Thí nghiệm: Đồng (copper) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng. Chuẩn bị: đồng lá hoặc phoi bào, dung dịch sulfuric acid 70%; ống nghiệm, kẹp gỗ, đèn cồn, bông tẩm dung dịch NaOH loãng.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 4 Tiến hành: - Cho vài lá đồng đã cắt nhỏ vào ống nghiệm, thêm tiếp khoảng 3 mL dung dịch H 2 SO 4 70%, dùng bông đã tẩm dung dịch NaOH loãng nút miệng ống nghiệm. - Hơ nóng đều phần ống nghiệm chứa dung dịch trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đun tập trung vào đáy ống nghiệm. Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng. Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau: 1. Viết phương trình hoá học của phản ứng và xác định chất oxi hoá, chất khử. 2. Nhận xét về khả năng phản ứng của dung dịch sulfuric acid đặc, nóng với copper. Ví dụ 3. Thí nghiệm: Dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với đường mía. Chuẩn bị: đường mía (C 12 H 22 O 11 ), dung dịch sulfuric acid đặc; cốc thuỷ tinh loại 100 mL. Tiến hành: – Lấy khoảng 10 g đường mía cho vào cốc. – Nhỏ đều trên bề mặt đường mía khoảng 2 mL dung dịch sulfuric acid đặc. Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng. Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau: 1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm. 2. Dự đoán hiện tượng khi cho dung dịch sulfuric acid đặc tiếp xúc với các carbohydrate khác như cellulose (giấy, bông), tinh bột (gạo). Ví dụ 4. Viết phương trình hoá học của phản ứng khi cho lần lượt các chất rắn sodium chloride (NaCl), sodium bromide (NaBr) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc. Chỉ ra vai trò của sulfuric acid trong mỗi phản ứng đó. Ví dụ 5. Cho các phát biểu sau: (a) Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh. (b) Dung dịch sulfuric acid đặc hòa tan được tất cả các kim loại. (c) Sulfuric acid đặc, nguội làm một số kim loại như Al, Fe, Cu bị thụ động hóa. (d) Dung dịch sulfuric đặc hấp thụ mạnh nước. Số phát biểu đúng là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Ví dụ 6. Cho dãy các chất: Cu, Fe 3 O 4 , Al 2 O 3 , KI, NaCl, H 2 S và C. Số chất trong dãy bị oxi hoá bởi dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng là A. 6. B. 3. C. 4. D. 5. Ví dụ 7. Nguyên tắc vận tải bằng đường xe lửa đối với sulfuric acid đặc chứa trong các toa thùng bằng thép yêu cầu nghiêm ngặt rằng phải đóng kín ngay tức khắc vòi thoát sau khi tháo acid ra khỏi toa thùng. Hãy giải thích điều này. Ví dụ 8. Trong công nghiệp, copper (II) sulfate được sản xuất bằng cách ngâm đống phế liệu trong sulfuric acid loãng và sục không khí: Cu + O 2 + H 2 SO 4 (loãng) → CuSO 4 + H 2 O (1) (a) Lập phương trình hóa học của phản ứng (1) (b) Tại sao thực tế không sản xuất CuSO 4 từ đống phế liệu theo sơ đồ phản ứng: Cu + H 2 SO 4 (đặc) ot CuSO 4 + SO 2 + H 2 O (2) Ví dụ 9. Phòng thí nghiệm có một lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc không còn nguyên chất, không sử dụng được nữa. Hãy đề xuất cách loại bỏ lọ acid này một cách an toàn mà ít gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ. Ví dụ 10. Có 4 mẫu sau: dung dịch NaOH, dung dịch HCl, dung dịch H 2 SO 4 và H 2 O được kí hiệu bằng các chữ cái: A, B, C và D (không theo trình tự trên). Kết quả của những thí nghiệm nhận biết về những mẫu này được ghi trong bảng sau: Mẫu Thuốc thử