Bài Tập Axit Sufnuric

            BÀI TẬP VỀ H2SO4

1. Kim loại tác dụng với dd H2SO4 loãng

Phương trình phản ứng:  xM + yH2SO4 -> Mx(SO4)y + yH2

*Nhận xét: - Số mol gốc sunfat = Số mol H2 và số mol H2SO4 = số mol H2

 - Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được V lít khí H2 duy 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 + m SO42- = mKl  + 96.nH2 (1)

Ví dụ 1: Hoà tan hết 11,1 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H2SO4 loãng 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:

 m muối = mKL + mSO42- = mKL + 96.nH2 = 11,1 + (8,96/22,4). 96= 49,5 gam  .Chọn C

Ví dụ 2: Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Khối lượng muối sunfat thu được là:

  A. 1,24gam               B. 6,28gam                C. 1,96gam               D. 3,4gam.

Lời giải

Áp dụng nhanh công thức :

 mmuối = mKL + mSO42- = 0,52+ 0,015. 96= 1,96 gam    Chọn C

Ví dụ 3: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3 , MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H2SO4 0,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:

 A. 5,33gam              B. 5,21gam               C. 3,52gam             D. 5,68gam.

Lời giải

Áp dụng nhanh công thức:

  mmuối = 2,81 + ( 96-16).0,03= 2,81 + 2,4 = 5,21gam               Chọn B

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 H2SO4 đặc 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 H2SO4 tác dụng = số mol H2SO4(môi trường) + số mol H2SO4 đóng 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 H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít khí SO2 ở 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

Ví dụ 2:  Cho 13,428 gam một kim loại M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí H2S ở đktc và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 66,24 gam muối khan. V có giá trị là :

  A. 2,4640lít                  B. 4,2112 lít     C. 4,7488lít                  D. 3,0912lít

Lời giải

Áp dụng công thức : nH2S = 1/4. số mol gốc SO42- trong muối

  nH2S = 1/4.[(66,24-13,428)/96] = 0,1375 mol => V= 0,1375. 22,4=  3,0912lít   Chọn D

Ví dụ 3: Cho 18 gam kim loại M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 3,36 lít khí SO2 ở đktc và 6,4 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được số gam muối khan là:

      A. 75gam            B. 90gam             C. 96gam              D. 86,4gam

Lời giải

nSO42- tạo muối = nSO2 + 3nS = 0,15 + 3.0,2= 0,75mol

 mmuối = mKL + mSO42- = 18 + 0,75. 96= 90 gam                                 Chọn C       

   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 H2SO4 đặc thu được 4,144 lít hỗn hợp gồm SO2 và H2S có tỉ khối so với hiđro bằng 31,595. Tìm số mol axit H2SO4 đặc đã phản ứng.

Lời giải

Áp dụng (8) nH2SO4 = 2nSO2 + 5nH2S = 2.0,18 + 5.5.10-3 = 0,385mol

Ví dụ 2: Cho 45 gam hỗn hợp Zn và Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng 98% thu được 15,68 lít khí SO2 (đktc). Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng?

Lời giải

Áp dụng (8) số mol H2SO4 đã dùng là; 2.15,68/22,4 = 1,4 mol

  mH2SO4= 1,4.98.100/98 = 140 gam

c. Tìm sản phẩm khử:

A                         A2(SO4)n

B  + H2SO4 đặc -> B2(SO4)m + sp khử Sx  (SO2, S,  H2S )

C                         C2(SO4)p

Áp dụng định luật bảo toàn eletron ta có:

 n.nA + m.nB + p.nC = 8nH2S + 6nS + 2.nSO2 ( 9)

Vậy iKL= số oxi hoá cao nhất của kim loại , ispk= (6-x)  => iSO2=2; iH2S =8; iS = 6

 Do đó:

                         iAnA + iBnB + icnC= 8nH2S + 6nS + 2.nSO2 (9)

Ví dụ 1: Cho 2,52 gam hỗn hợp gồm Al và Mg trộng theo tỉ lệ mol là 2:3 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc thì thu được muối sunfat và 0,03mol một chất khử duy nhất chứa  lưu huỳnh. Xác định sản phẩm khử?

Lời giải

Gọi a là số oxi hoá của S trong chất khử thu được

Ta có: nMg= 0,06 mol ; nAl = 0,04 mol . áp dụng biều thức (9)

 0,06.2 + 0,04.3 = 0,03(6-a) => a= -2 > Vậy chất khử là H2S

Ví dụ 2: Cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc thấy có 49 gam axit phản ứng  thu được muối, sản phẩm khử X và nước. Xác định X?

Lời giải

nMg = 0,4 mol ; nH2SO4 = 0,5mol . Ta có: 0,4.2= (6-a).nX .Mà nX= 0,1 mol

Do đó: a= -2 => Sản phẩm khử là H2S

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1:(đề tuyển sinh ĐH- khối A-2007)  Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M vừa đủ. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được số gam muối khan là:

      A.  6,81gam              B. 4,81gam             C. 3,81gam             D. 5,81gam.

Câu 2: Hoà tan hết 1,72 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn, Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được V lit khí ở đktc và 7,84 gam muối sunfat khan. Giá trị của V là:

      A. 1,344lít                 B. 1,008lít             C. 1,12 lít               D. 3,36lít

Câu 3: Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe, và 0,24mol kim loại M trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A và 10,752 lít khí H2 ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được 59,28 gam muối khan. M là :

     A. Mg                        B. Ca                C. Al              D. Na

Câu 4: Cho 21 gam hỗn hợp 3 kim loại Fe, Zn, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 0,5M thu được 6,72 lít khí H2 ( đo ở 00C và 2atm) . Khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch và thể tích dung dịch axit tối thiểu cần dùng là:

     A. 78,6gam và 1,2 lít                              B. 46,4gam và 2,24lít

     C. 46,4gam và 1,2 lít                                D. 78,6gam và 1,12 lít.

Câu 5: Hoà tan hỗn hợp A gồm 16,8gam Fe, 2,7gam Al, 5,4gam Ag tác dụng với dung dich H2SO4 đặc nóng chỉ thoát ra khí SO2 . Số mol H2SO4 tác dụng là:

    A. 0,95mol              B. 0,9mol              C. 1,25mol           D. 0,85mol.

Câu 6: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Cu và Ag. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X trong dung dịch chứa 2 axit HNO3 , H2SO4 thu được dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và hỗn hợp khí Z chứa 0,05mol NO2 và 0,01mol SO2 . Giá trị của m là:

   A. 2,85gam            B. 3,32gam             C. 3,00gam       D. 0,85gam

Câu 7: Cho M là kim loại hoá trị II. Cho m gam M tácdụng vớidung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 0,672 lít khí có tỷ khối so với amoniac là 2 và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được 14,4 gam muối khan . M là:

   A. Ca                      B. Mg                       C. Zn               D . Ba

Câu 8: Cho m gam hỗn hợp gồm 2 kim loại tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 3,36 lít khí SO2 ( đktc); 2,88 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 52,8 gam muối khan. Mặt khác nếu hoà tan hết m gam hỗn hợp kim loại ban đầu với dung dịch HCl dư thu được 8,064 lít khí H2 ở đktc. Hỗn hợp 2 kim loại đầu là:

   A. Be và Mg             B. Mg và Fe         C. Zn và Fe            D. Zn và Ba

Câu 9:Hoà tan 6,4 gam Cu bằng axit H2SO4 đặc, nóng (dư), sinh ra V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính V

A.  2,24 lít                               B. 1,12 lít                                C. 4,48 lít                    D. 2,56 lít

Câu 10. Cho m gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được 6,72 lít khí SO2 (ở đktc). Tính m

A.  11,2 gam                           B. 2,24 gam                             C. 5,6 gam                   D. 1,12 gam

ĐÁP ÁN

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A	A	C	A	C	C	B	B	A	A