Giải Hóa 9 Bài 4: Một Số Axit Quan Trọng

[toc:ul]

I. Tóm tắt lý thuyết

Axit clohiđric HCl

Tính chất vật lí

• Khi hòa tan khí HCl vào nước ta thu được dung dịch HCl

Tính chất hóa học (HCl là một axit mạnh)

• Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.
• Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối clorua và giải phóng khí hiđro

• Tác dụng với bazơ tạo thành muối và nước.

• Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối và nước.

• Tác dụng với một số muối.

Ứng dụng

• Điều chế các muối clorua.
• Làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn.
• Tẩy gỉ kim loại trước khi sơn, tráng, mạ kim loại.
• Dùng trong chế biến thực phẩm, dược phẩm

Axit sunfuric H2SO4

Tính chất vật lí

• Axit H2SO4 là chất lỏng sánh, không màu, nặng gấp hai lần nước, không bay hơi, tan dễ dàng trong nước và tỏa nhiều nhiệt

Tính chất hóa học

• H2SO4 loãng có đầy đủ tính chất của một axit mạnh (tương tự HCl)
• Axit H2SO4 đặc có tính chất hóa học riêng

• Tác dụng với kim loại (cả Cu và Ag)
• Tính háo nước.

Ứng dụng

• Axit H2SO4 là nguyên liệu của nhiều ngành sản xuất hóa học như sản xuất phân bón, phẩm nhuộm, chế biến dầu mỏ,..

II. Giải bài tập sgk

Giải câu 1. Có những chất: CuO...

Có những chất: CuO, BaCl2 ,Zn, ZnO. Chất nào nói trên tác dụng với dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 loãng sinh ra:

a) chất khí cháy được trong không khí ?

b) dung dịch có màu xanh lam ?

c) chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit ?

d) dung dịch không màu và nước ?

Viết tất cả các phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Khi cho CuO, BaCl2 ,Zn, ZnO tác dụng với dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 loãng :

• CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (1)
• CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O (2)
• BaCl2 + H2SO4 → 2HCl + BaSO4 (3)
• Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (4)
• Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (5)
• ZnO + HCl → ZnCl2 + H2O (6)
• ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O (7)

a) Kim loại Zn . PTHH: (4) (5)

b) CuO phản ứng sinh ra dung dịch có màu xanh lam (màu muối đồng II). PTHH (1) (2)

c) BaCl2 sinh ra chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit. PTHH (3)

d) ZnO sinh ra dung dịch không màu và nước. PTHH ( 6) (7)

Giải câu 2. Sản xuất axit sunfuric...

Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp cần phải có những nguyên liệu chủ yếu nào ? Hãy cho biết mục đích của mỗi công đoạn sản xuất axit sunfuric và dẫn ra những phản ứng hóa học.

Hướng dẫn giải

• Nguyên liệu là lưu huỳnh(hoặc quặng pirit), không khí và nước ngoài ra còn có chất xúc tác V2O5
• Sản xuất lưu huỳnh đi oxit bằng cách đốt lưu huỳnh trong không khí

S + O2 → SO2

FeS + SO2 →(to) Fe2O3 +SO2

• Sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxi hóa SO2, có xúc tác là V2O5 ở 4500C

• Sản xuất axit H2SO4 bằng cách cho SO3 tác dụng với nước:

SO3 + H2O → H2SO4

Giải câu 3. Bằng cách nào có thể...

Bằng cách nào có thể nhận biết được từng chất trong mỗi cặp chất sau theo phương pháp hóa học ?

a) Dung dịch HCl và dung dịch H2SO4

b) Dung dịch NaCl và dung dịch Na2SO4

c) Dung dịch Na2SO4 và H2SO4

Viết phương trình hóa học

Hướng dẫn giải

a) Cách nhận biết gốc sunfat: dùng muối bari hoặc bari hidroxit.

• Ở ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa thì dung dịch chứa ban đầu là dung dịch H2SO4

BaCl2 + H2SO4 → 2HCl + BaSO4

• Ở ống nghiệm không thấy hiện tượng gì thì dung dịch chứa ban đầu là dung dịch HCl

b) Cách nhận biết gốc sunfat: dùng muối bari hoặc bari hidroxit.

• Thấy kết tủa là dung dịch Na2SO4 không có kết tủa là dung dịch NaCl

BaCl2 + Na2SO4 → 2NaCl + BaSO4

c) Nhận biết axit và muối: dùng quỳ tím

• Cho quỳ tím vào từng dung dịch: dung dịch làm quỳ tím đối sang màu đỏ là dung dich H2SO4,
• Dung dịch không làm đổi màu quỳ tím là dung dịch muối Na2SO4.

Giải câu 4. Bảng dưới đây cho biết kết...

Bảng dưới đây cho biết kết quả của 6 thí nghiệm xảy ra giữa Fe và dung dịch H2SO4 loãng. Trong mỗi thí nghiệm người ta dùng 0,2 gam Fe tác dụng với thể tích bằng nhau của axit, nhưng có nồng độ khác nhau.

Những thí nghiệm nào chứng tỏ rằng:

a) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ ?

b) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng diện tích tiếp xúc ?

c) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nồng độ axit ?

Hướng dẫn giải

a) Thí nghiệm 4 và thí nghiệm 5

Giải thích: có cùng nồng độ 2M, cùng ở dạng bột mà thời gian phản ứng của thí nghiệm 4 nhỏ hơn thí nhiệm 5 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ của dung dịch H2SO4 .

b) Thí nghiệm 3 và thí nghiệm 5

Giải thích: cùng nồng độ 2M, cùng ở 35oC nhưng khác ở dạng của sắt chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng diện tích tiếp xúc.

c) Thí nghiệm 4 và thí nghiệm 6

Giải thích: cùng nhiệt độ phản ứng, cùng dạng của sắt nhưng khác nồng độ chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nồng độ của dung dịch H2SO4 .

Giải câu 5. Hãy sử dụng những chất...

Hãy sử dụng những chất có sẵn: Cu, Fe, KOH, C6H12O6 (glucozơ), dung dịch H2SO4 loãng, H2SO4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng:

a) Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất hóa học của axit

b) H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng

Viết phương trình hóa học cho mỗi thí nghiệm.

Hướng dẫn giải

a) Chứng minh dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất hóa học của axit:

• Tác dụng với kim loại tạo thành muối sunfat và giải phóng khí hiđro

Zn + H2SO4 → XnSO4 + H2 (có khí thoát ra)

• Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

• Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

MgO + H2SO4 → H2O + MgSO4

b) Chứng minh dung dịch H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng:

• Tác dụng với kim loại (Cu, Ag)

Cu + 2H2SO4 đ, nóng → CuSO4 + SO2 + 2H2O

• Tính háo nước.

(Đồng bị hòa tan dần, dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí mùi hắc thoát ra)

Giải câu 6. Cho một khối lượng...

Cho một khối lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung dịch HCl. Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí (đktc).

a) Viết phương trình hóa học.

b) Tính khối lượng mạt sắt đã tham gia phản ứng

c) Tìm nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng.

Hướng dẫn giải

Số mol khí H2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol

a) PTHH Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Tỉ lệ 1 2 1 1

Phản ứng 0,15 0,3 0,15 ← 0,15 (mol)

b) Từ PTHH =>nFe = nH2 = 0,15 mol

=>Khối lượng sắt đã phản ứng: mFe = 0,15 . 56 = 8,4 g

c) Từ PTHH: nHCl = 0,3 mol; 50 ml = 0,05 lít

=> Nồng độ mol của dung dịch HCl: CM,HCl = 0,3/0,05 = 6M

Giải câu 7. Hòa tan hoàn toàn...

Hòa tan hoàn toàn 12,2 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M.

a) Viết các phương trình hóa học.

b) Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.

c) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.

Hướng dẫn giải

Số mol HCl = 3.100/1000 = 0,3 mol

Gọi x, y là số mol của CuO và ZnO => mhh = 12,2 = 80x + 81y (1)

a) PTHH:

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

P/ư x → 2x x (mol)

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

P/ư y → 2y y (mol)

b) Theo 2 PTHH trên ta có số mol HCl nHCl =2x + 2y = 0,03 mol (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,05 mol ; y = 0,1 mol

%CuO = mCuO/mhh . 100% = 0,05.80.100/12,2 = 33%

c) Vì CuO và ZnO phản ứng với H2SO4 theo cùng tỉ lệ mol, nên có thể coi hai oxit như một oxit có công thức chung là MO với số mol = x + y = 0,15 mol

PTHH: MO + H2SO4 → MSO4 + H2O

Tỉ lệ 1 1 1 1

P.ư: 0,15 → 0,15 0,15 (mol)

m H2SO4 = 0,15 . 98 = 14,7 g

m dd H2SO4 20% = 14,7.100/20 = 73,5 g