Giải SBT Hóa 11 Bài 8 (Kết nối tri thức): Sulfuric acid và muối sulfate

4.2 K

Với giải sách bài tập Hóa học 11 Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate sách Kết nối tri thức hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học 11 Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

Giải SBT Hóa học 11 trang 30

Bài 8.1 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid đựng trong chai thuỷ tinh thường được bán trên thị trường có nồng độ là

A. 98%.

B. 36%.

C. 63%.

D. 8%

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Sulfuric acid đựng trong chai thuỷ tinh thường được bán trên thị trường có nồng độ là 98%.

Bài 8.2 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Dung dịch acid nào sau đây có khả năng gây bỏng nếu rơi vào da?

A. HCl 36%.

B. HNO3 63%.

C. H2SO4 98%.

D. H3PO4 85%

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Dung dịch sulfuric acid H2SO4 98% là dung dịch acid đặc, có tính háo nước nên có khả năng gây bỏng nếu rơi vào da.\

Bài 8.3 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Chất nào sau đây không bay hơi ở điều kiện thường do có nhiệt độ sôi rất cao (337oC)?

A. H2O.

B. HNO3.

C. NH3.

D. H2SO4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Chất không bay hơi ở điều kiện thường do có nhiệt độ sôi rất cao (337oC) là H2SO4.

Bài 8.4 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11:Quá trình pha loãng dung dịch đậm đặc của acid nào sau đây toả rất nhiều nhiệt nên không được tự ý pha loãng?

A. HCl.

B. H2SO4.

C. CH3COOH.

D. HNO3.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

H2SO4 đặc khi bị pha loãng tỏa rất nhiều nhiệt, làm nước sôi đột ngột, có thể gây bỏng nên không được tự ý pha loãng dung dịch này.

Bài 8.5 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Ở thể lỏng, chất nào sau đây có dạng sánh như dầu do tồn tại liên kết hydrogen rất mạnh giữa các phân tử?

A. HF.

B. H2SO4.

C. H2O.

D. CH3COOH.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Ở thể lỏng, H2SO4 có dạng sánh như dầu do tồn tại liên kết hydrogen rất mạnh giữa các phân tử.

Bài 8.6 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Bước sơ cứu đầu tiên cần làm ngay khi một người bị bỏng sulfuric acid là

A. rửa với nước lạnh nhiều lần.

B. trung hoà acid bằng NaHCO3.

C. băng bó tạm thời vết bỏng.

D. đưa đến cơ sở y tế gần nhất.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Rửa nước lạnh nhiều lần sẽ giúp làm giảm nồng độ acid trên da và làm giảm nhiệt do acid khi tiếp xúc với da gây nên.

Bài 8.7 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, hydrogen fluoride được điều chế từ quặng fluorite theo phản ứng: CaF2+H2SO4250CCaSO4+2HF

Vai trò của sulfuric acid trong phản ứng là

A. base.

B. chất oxi hoá.

C. acid.

D. chất khử.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Không có sự thay đổi số oxi hóa nên đây là phản ứng trao đổi giữa muối CaF2 và acid H2SO4.

Bài 8.8 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid đặc thể hiện tính chất nào khi lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen?

A. Tính acid.

B. Tính base.

C. Tính háo nước.

D. Tính dễ tan.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Sulfuric acid đặc thể hiện tính háo nước khi lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen.

Bài 8.9 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Phân biệt được dung dịch Na2SO4 và NaCl bằng dung địch nào sau đây?

A. MgCl2.

B. FeCl2.

C. HCl.

D. BaCl2.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Hiện tượng: Ống đựng Na2SO­4 xuất hiện kết tủa trắng BaSO4.

          BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl

Bài 8.10 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11:Muối X không tan trong nước và các dung môi hữu cơ. Trong y học, X thường được dùng làm chất cản quang trong xét nghiệm X-quang đường tiêu hoá. Công thức của X là

A. BaSO4.

B. Na2SO4.

C. K2SO4.

D. MgSO4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

BaSO4 là muối sunfate không tan trong nước, acid và các dung môi hữu cơ; được ứng dụng làm chất cản quang trong xét nghiệm X- quang.

Giải SBT Hóa học 11 trang 32

Bài 8.11 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, hai nguồn nguyên liệu được khai thác từ mỏ để cung cấp nguyên tố lưu huỳnh là

A. ZnS, PbS.

B. H2S, SO2.

C. CaSO4, BaSO4.

D. S, FeS2.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Sulfur đơn chất được tìm thấy gần suối nước nóng hoặc núi lửa. FeS2 là thành phần chủ yếu của quặng pirite.

Bài 8.12 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Khi trộn dung dịch Na2SO4 với dung dịch BaCl2, phản ứng thực chất xảy ra trong dung dịch là

A. Ba2++SO42BaSO4.

B. Na++ClNaCl.

C. Ba2++Na2SO4BaSO4+2Na+.

D. BaCl2+SO42BaSO4+2Cl.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Phản ứng tạo thành BaSO4 không tan.

Ba2++SO42BaSO4

Bài 8.13 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Quá trình sản xuất sulfuric acid trong công nghiệp được thực hiện dựa trên các phản ứng sau:

(a) S+O2tSO2

(b) 4FeS2+11O2t2Fe2O3+8SO2

(c) 2SO2+O2V2O5to2SO3

(d) H2SO4+SO3H2 S2O7

Số phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử là

A. 1.

B. 3.

C. 2.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử là

(a) S+O2tSO2
(b) 4FeS2+11O2t2Fe2O3+8SO2
(c) 2SO2+O2V2O5to2SO3

Bài 8.14 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Cho nhiệt tạo thành chuẩn của SO2(g) và SO3(g) lần lượt là -296,8 kJ/mol và -395,7 kJ/mol.

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng: 2SO2+O2V2O52SO3 là

A. -98,9 kJ.

B. -197,8 kJ.

C. 98,9 kJ.

D. 197,8 kJ.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên là:

2.(-395,7) – 2.(-296,8) = -197,8 kJ.

Bài 8.15 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Cho dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với từng chất rắn sau: NaCl, NaBr, NaI, NaHCO3 ở nhiệt độ thường.

Số phản ứng trong đó sulfuric acid đóng vai trò chất oxi hoá là

A. 2.

B. 4.

C. 1.

D. 3.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

          2H2SO4 + 2NaBr → Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O

          5H2SO4 + 8NaI → 4Na2SO4 + 4I2 + H2S + 4H2O

Giải SBT Hóa học 11 trang 33

Bài 8.16 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các hợp chất carbohydrate sau: đường glucose, đường saccharose, bông, bột gỗ.

Số hợp chất có khả năng bị hoá đen khi tiếp xúc với sulfuric acid đặc là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Các hợp chất carbohydrate có công thức Cm(H2O)n đều bị hóa đen khi tiếp xúc với H2SO4  đặc.

Cm(H2O)n + H2SO4 đặc → mC + H2SO4.nH2O

Bài 8.17 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, sulfur trioxide được hấp thụ vào dung dịch sulfuric acid đặc tạo thành những hợp chất có công thức chung là

A. H2S2O7.

B. H2SO4.

C. H2SO4.nSO3.

D. (SO3)n.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

          H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3

Hợp chất H2SO4.nSO3  gọi là oleum.

Bài 8.18 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các nguyên liệu sau: sulfur, quặng pyrite (FeS2), không khí, nước, vanadium(V) oxide (V2O5).

Số nguyên liệu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid là

A. 4.

B. 2.

C. 5.

D. 3.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các nguyên liệu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid là sulfur, quặng pyrite (FeS2), không khí, nước, vanadium(V) oxide (V2O5).

Bài 8.19 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Kết quả phân tích thành phần một muối sulfate cho thấy nguyên tố kim loại M chiếm 28% về khối lượng, còn lại là oxygen và lưu huỳnh. Kim loại M là

A. Fe.

B. Cu.

C. Mg.

D. Ca.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Gọi muối sunfate có công thức Mn(SO4)m, ta có:

 28%=M.nM.n+96.m.100% Chọn được n = 2, m = 3, M = 56

M là Fe.

Bài 8.20 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Hoà tan hết m gam oxide của kim loại M (hoá trị II) vào dung dịch H2SO4 loãng, thu được 3m gam muối sulfate. Công thức của oxide kim loại là

A. ZnO.

B. CuO.

C. CaO.

D. MgO.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

          MO + H2SO4 → MSO4 + H2O

Mol:  a          a                a

Theo định luật bảo toàn khối lượng có: 80.a = 2m (g)

M+1680=m2m=12M = 24. M là Mg

Bài 8.21 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 20,00 mL dung dịch X gồm các ion sau: Mg2+, NH4+, SO42- và Cl-.

Cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm thứ nhất, đun nóng, thu được 0,116 g kết tủa và 49,58 mL khí (đkc).

Cho dung dịch BaCl2 dư vào ống nghiệm thứ hai, thu được 0,233 g kết tủa. Xác định nồng độ mol mỗi loại ion trong dung dịch X.

Lời giải:

Ống nghiệm thứ nhất:

 NH4++OHtoNH3+H2OMg2++2OHMg(OH)2

nMg2+=nMg(OH)2=0,002molnNH4+=nNH3=0,002mol

Ống nghiệm thứ hai:

Ba2++SO42BaSO4nSO42=nBaSO4=0,001mol

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho mỗi ống nghiệm, ta được:

nCl=0,004mol

Vậy [Mg2+] = [NH4+] = 0,10 M; [Cl-] = 0,20 M; [SO42-] = 0,05 M.

Bài 8.22 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, copper(II) sulfate được sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong sulfuric acid loãng và sục không khí:

 Cu+O2+H2SO4(loãng) CuSO4+H2O

a) Lập phương trình hoá học của phản ứng (1).

b) Tại sao thực tế không sản xuất  từ đồng phế liệu theo sơ đồ phản ứng:

 Cu+H2SO4(đặc )tCuSO4+SO2+H2O

Lời giải:

a)  2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O         (1)

b) Đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng theo phản ứng:

 Cu+2H2SO4,dactoCuSO4+SO2+H2O                (2)

Phương pháp

Tỉ lệ mol:

H2SO4/CuSO4

Nhiệt độ

Phát thải khí ô nhiễm

(1)

1:1

Thường

Không

(2)

2:1

Đun nóng

SO2

Giải SBT Hóa học 11 trang 34

Bài 8.23 trang 34 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfur dioxide là một trong các tác nhân gây mưa acid, phát thải chủ yếu từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, xăng, dầu,...

Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thành phần chứa 0,8% lưu huỳnh về khối lượng để làm nhiên liệu.

a) Tính thể tích khí SO2 (đkc) tối đa do nhà máy tạo ra trong một ngày.

b) Giả thiết có 1% lượng khí SO2 tạo ra khuếch tán vào khí quyển rồi bị chuyển hoá thành sulfuric acid trong nước mưa theo sơ đồ:

                                          SO2xt+O2SO3+H2OH2SO4

Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid, giả thiết nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 1.10-5M.

Lời giải:

a)  S+O2toSO2

Số mol SO2 tạo ra =  6000.106.0,8100.32=1,5.106(mol)

Thể tích SO2 tạo ra =  24,79.1,5.106=37185000L=37  185(m3)

b) Số mol H2SO4 tạo ra = 1,5.104 mol

Thể tích nước mưa bị nhiễm acid =  1,5.1041.105=1,5.109L=150000(m3).

Bài 8.24 trang 34 Sách bài tập Hóa học 11: Trong sản xuất phân bón, surpephosphate kép chứa thành phần dinh dưỡng là Ca(H2PO4)2, được sản xuất từ quặng phosphorite theo hai giai đoạn sau:

                                  Ca3PO42+3H2SO42H3PO4+3CaSO4

                                     Ca3PO42+4H3PO43CaH2PO42

Để sản xuất được 1 tấn Ca(H2PO4)2 với hiệu suất của cả quá trình là 80% thì cần bao nhiêu tấn dung dịch H2SO4 70%?

Lời giải:

Phương trình phản ứng:  Ca3PO42+3H2SO42H3PO4+3CaSO4

Mol:                                                  8 547,0 ←5 698,0

                                     Ca3PO42+4H3PO43CaH2PO42

Mol:                                                  5 698,0 ←4 273,5

Khối lượng dung dịch H2SO4 70% cần dùng là:

8547.98.10070.10080=1495725(g)1,5 tấn

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 7: Sulfur và sulfur dioxide

Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 9: Ôn tập chương 2

Bài 10: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Lý thuyết Sulfuric acid và muối sulfate

I. Sulfuric acid

1. Cấu tạo phân tử

Phân tử sulfuric acid (H2SO4) có công thức cấu tạo:

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

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:

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

2. Tính chất vật lí

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/cm3, nặng gần gấp hai lần nước.

Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và toả rất nhiều nhiệt. Do vậy, tuyệt đối không tự ý pha loãng sulfuric acid. Khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc, để đảm bảo an toàn phải rót từ từ dung dịch sulfuric acid đặc vào nước, vừa rót vừa khuấy (không làm ngược lại).

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

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.

Đặt chai, lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate.

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 tì, đè chai đựng acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid.

(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng.

(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc.

c) Sơ cứu khi bỏng acid

Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước sau:

(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để làm giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thì 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 để rửa acid.

(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO3

loãng (khoảng 2%).

(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đưa đến cơ sở y tế gần nhất.

4. Tính chất hoá 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 thành đỏ;

- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sulfate và giải phóng khí hydrogen.

Ví dụ:

H2SO4 (loãng) + Mg → MgSO4 + H2

3H2SO4 (loãng) + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2

Chú ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với H2SO4 loãng.

Khi Fe tác dụng với H2SO4 loãng, sản phẩm thu được là muối iron(II).

H2SO4 (loãng) + Fe → FeSO4 + H2

-Tác dụng với base tạo thành muối sulfate và nước.

Ví dụ:

H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

-Tác dụng với basic oxide tạo thành muối sulfate và nước.

Ví dụ:

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

H2SO4 + Na2O → Na2SO4 + H2O

- Tác dụng với một số muối tạo thành muối sulfate và acid mới

Ví dụ:

MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O

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.

Ví dụ: Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng trong công nghiệp để điều chế HF bằng cách tác dụng với quặng fluorite.

CaF2 + H2SO4 →250oCCaSO4 + 2HF

- Tính oxi hoá

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:

S+6+2e→S+4;S+6+6e→S0;S+6+8e→S-2;

Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hoá được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất.

Ví dụ:

Cu + 2H2SO4 →toCuSO4 + SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4 →to CO2 + 2SO2 + 2H2O

2KBr + 2H2SO4 →to Br2 + SO2 + 2H2O + K2SO4

­- Tính háo nước

Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen (hiện tượng than hoá).

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

H2SO4 đặc tác dụng với đường.

5. Ứng dụng

Một số ứng dụng của sulfuric acid được thể hiện trong sơ đồ sau:

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

6. Sản xuất

Trong công nghiệp, sulfuric acid chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là sulfur, quặng pyrite (chứa FeS2).

Phương pháp tiếp xúc gồm ba giai đoạn chính.

Giai đoạn 1: Sản xuất sulfur dioxide

Tuỳ thuộc vào nguồn nguyên liệu, sulfur dioxide được sản xuất bằng cách đốt cháy sulfur, pyrite hoặc quặng sulfide trong lò đốt bằng không khí.

S(g) + O2(g) →to SO2(g)

4FeS2(s) + 11O2(g) →to 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)

Giai đoạn 2: Sản xuất sulfur trioxide

Oxi hoá sulfur dioxide bằng không khí dư ở nhiệt độ khoảng 450 oC, áp suất 1 – 2 bar, xúc tác vanadium(V) oxide (V2O5), hiệu suất đạt trên 98%:

2SO2(g) + O2(g)­ ⇌V2O5,to2SO3(g)

Giai đoạn 3: Hấp thụ sulfur trioxide bằng sulfuric acid đặc, tạo ra oleum (hỗn hợp các acid có công thức chung dạng H2SO4.nSO3). Sau đó, pha loãng oleum vào nước thu được dung dịch sulfuric acid loãng.

II. Muối sulfate

1. Ứng dụng

Một số ứng dụng của muối sulfate được thể hiện trong sơ đồ sau:

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

2. Nhận biết

Thuốc thử nhận biết ion sulfate là dung dịch muối barium hoặc dung dịch Ba(OH)2. Sản phẩm phản ứng là barium sulfate BaSO4 kết tủa trắng, không tan trong acid.

H2SO4 + BaCl2 →BaSO4↓ + 2HCl

Na2SO4 + Ba(OH)2 →BaSO4↓ + 2NaOH

Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

Kết tủa trắng BaSO4

Đánh giá

0

0 đánh giá