[CHUẨN NHẤT] Cách điều Chế H2SO4 Trong Phòng Thí Nghiệm

H2SO4 không được điều chế trong phòng thí nghiệm. Axít sulfuric được tạo thành trong tự nhiên bởi quá trình ôxi hoá quặng pyrit, ví dụ như quặng pirit sắt. Do đó, để có được H2SO4, Top lời giải sẽ tổng hợp một số công thức hóa học tạo thành H2SO4.

Điều chế H2SO4 từ SO2

2KHSO4 ⟶ H2SO4 + K2SO4

nH2O + H2SO4.nSO3 ⟶ n+1H2SO4

2SO2 + (NH3OH)2SO4 ⟶ H2SO4 + 2HSO3NH2 (kt)

2H + 2KCr(SO4)2 ⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2CrSO4

2NH4HS + 2CoSO4 ⟶ (NH4)2SO4 + H2SO4 + 2CoS (kt)

BaCl2 + Zn(HSO4)2 ⟶ H2SO4 + ZnCl2 + BaSO4

2KMnO4 + 5H2SO3 ⟶ 3H2O + 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4

2H2O + K2S2O8 + MnSO4 ⟶ 2H2SO4 + MnO2 + K2SO4 (kt)

2H2O + K2S2O8 + 2Ce(NO3)3 ⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2Ce(NO3)3OH

Pb(HSO4)2 ⟶ H2SO4 + PbSO4(kt)

(dung dịch pha loãng)

6H2S2O7 (oleum) + 2As ⟶ 3H2SO4 + 3SO2(khí) + 2As(HSO4)3

(NH4)2SO4 ⟶ H2SO4 + 2NH3

2HSO3Cl ⟶ H2SO4 + SO2Cl2

H2O2 + SO2 ⟶ H2SO4

H2S + CuSO4 ⟶ CuS + H2SO4

H2 + Ag2SO4 ⟶ 2Ag + H2SO4

H2S2O7 ⟶ H2SO4 + SO3(khí)

HCl + NOHSO4 ⟶ H2SO4 + NOCl

H2O + HSO3F ⟶ H2SO4 + HF

SO3 + 2HSO3Cl ⟶ H2SO4 + S2O5Cl2

HCl + Ag2SO4 ⟶ AgCl + H2SO4

H2O + HSO3Cl ⟶ H2SO4 + HCl

H2O + S + 3HClO ⟶ H2SO4 + 3HCl

HNO3 + H3NSO3 ⟶ H2O + H2SO4 + N2O

2H2O + SO2 + 2At ⟶ H2SO4 + 2HAt

H2O(lạnh) + NOHSO4 ⟶ H2SO4 + HNO2

SO3 + 2NOHSO4 ⟶ H2SO4 + (NO)2S2O7

HNO2 + H3NSO3 ⟶ H2O + H2SO4 + N2

2H2O + I2 + SO2 ⟶ H2SO4 + 2HI

H2O + (C2H5O)2SO2 ⟶ H2SO4 + C2H5OC2H5

Br2 + H2O + H2SO3 ⟶ H2SO4 + 2HBr

4H2O + SF6 ⟶ H2SO4 + 6HF(khí)

4H2O + SClF5 ⟶ H2SO4 + HCl + 5HF

2Na2S2O3 + H2S2O8 ⟶ H2SO4 + Na2SO4 + Na2S4O6

HCl (khí) + H2S2O7 ⟶ H2SO4 + HSO3Cl

2NOHSO4 ⟶ H2SO4 + NO + NO2 + SO3

4Br2 + 4H2O + H2S ⟶ H2SO4 + 8HBr

Cl2 + H2O + H2SO3 ⟶ H2SO4 + 2HCl

H2O + SO2 + (NH3OHCl ⟶ H2SO4 + NH4Cl

HNO3(khan) + HSO3Cl ⟶ H2SO4 + NO2Cl(khí)

Một số cách điều chế H2SO4 khác

2KHSO4 ⟶ H2SO4 + K2SO4

nH2O + H2SO4.nSO3 ⟶ n+1H2SO4

2H + 2KCr(SO4)2 ⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2CrSO4

2NH4HS + 2CoSO4 ⟶ (NH4)2SO4 + H2SO4 + 2CoS(kt)

BaCl2 + Zn(HSO4)2 ⟶ H2SO4 + ZnCl2 + BaSO4

2KMnO4 + 5H2SO4 ⟶ 3H2O + 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4

2H2O + K2S2O8 + MnSO4 ⟶ 2H2SO4 + MnO2(kt) + K2SO4

2H2O + K2S2O8 + 2Ce(NO3)3 ⟶ H2SO4 + K2SO4 + 2Ce(NO3)3OH

Pb(HSO4)2 (dung dịch pha loãng) ⟶ H2SO4 + PbSO4 (kt)

6H2S2O7 (oleum) + 2As ⟶ 3H2SO4 + 3SO2(khí) + 2As(HSO4)3

(NH4)2SO4 ⟶ H2SO4 + 2NH3

2HSO3Cl ⟶ H2SO4 + SO2Cl2

H2O2 + SO2 ⟶ H2SO4

H2S + CuSO4 ⟶ CuS + H2SO4

H2 + Ag2SO4 ⟶ 2Ag + H2SO4

H2S2O7 ⟶ H2SO4 + SO3 (khí)

HCl + NOHSO4 ⟶ H2SO4 + NOCl

H2O + HSO3F ⟶ H2SO4 + HF

SO3 + 2HSO3Cl ⟶ H2SO4 + S2O5Cl2

Một số bài tập về H2SO4

Dạng 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

Dạng 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

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 HvS 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