Với lời giải SBT Hóa học 11 trang 24 chi tiết trong Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate Cánh diều 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 7: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 7.6 trang 24 SBT Hoá học 11: Dưới đây là một số phản ứng minh hoạ tính oxi hoá của sulfuric acid và sulfur dioxide. Đa số các phản ứng này có ứng dụng trong phòng thí nghiệm, Hãy cân bằng phương trình hoá học các phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron.

a) Sulfuric acid đặc phản ứng với carbon trong than:

H₂SO₄(đặc) + C ⟶ CO₂ + SO₂ + H₂O

b) Sulfur dioxide làm mất màu dung dịch bromine:

SO₂ + Br₂ + H₂O → HBr + H₂SO₄

c) Sulfur dioxide làm mất màu dung dịch thuốc tím:

SO₂ + KMnO₄ + H₂O ⟶ MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂SO₄

d) Sulfuric acid oxi hoá hợp chất Fe(II) thành hợp chất Fe(III):

H₂SO₄ + FeSO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

e) Phản ứng dùng để xác định nồng độ hợp chất Fe(II) bằng thuốc tím trong môi trường acid:

H₂SO₄ + FeSO₄ + KMnO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

g) Phản ứng xác định nồng độ hợp chất Fe(II), dạng ion thu gọn:

H⁺ + Fe²⁺ +  ⟶ Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O

Lời giải:

a) 2H₂SO₄(đặc) + C ⟶ CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

b) SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

c) 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ⟶ 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄

d) 2H₂SO₄ + 2FeSO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2H₂O

e) 8H₂SO₄ + 10FeSO₄ + 2KMnO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

f) 8H⁺ + 5Fe²⁺ +  ⟶ 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

Bài 7.7 trang 24 SBT Hoá học 11: Nhiều hộ gia đình thường trữ một số hoá chất như baking soda (NaHCO₃), thạch cao nung (CaSO₄.0,5H₂O) và phèn chua (hay phèn nhôm kali, K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O hay KAl(SO₄)₂.12H₂O).

a) Hãy tìm hiểu các ứng dụng của mỗi hoá chất trên tại các hộ gia đình.

b) Có thể dùng nước để phân biệt các mẫu bột mịn của ba chất trên không? Giải thích.

c) Có thể dùng nước và quỳ tím để phân biệt các mẫu bột mịn của ba chất trên không? Giải thích.

Lời giải:

a) Gợi ý:

- Baking soda: làm bánh,…

- Thạch cao nung: đúc tượng,…

- Phèn chua: làm trong nước, tạo môi trường acid nhẹ.

b) Hoà tan một lượng nhỏ mỗi chất trên vào nước, chất không tan là thạch cao. Để yên dung dịch hai chất hoà tan một thời gian, dung dịch nào xuất hiện chất keo là phèn nhôm kali.

Al³⁺(aq) + H₂O(l) ⇌ Al(OH)²⁺(aq) + H⁺(aq)

Al(OH)²⁺(aq) + H₂O(l) ⇌ (aq) + H⁺(aq)

(aq) + H₂O(l) ⇌ Al(OH)₃(s) + H⁺(aq)

c) Dùng nước hoà tan các mẫu bột mịn tạo thành dung dịch, thạch cao nung tan khá ít. Có thể dùng quỳ tím để nhận biết nhanh hơn hai dung dịch còn lại, dung dịch làm quỳ hoá xanh là baking soda, hoá đỏ là phèn nhôm kali. Do dung dịch baking soda có quá trình:

(aq) + H₂O(l) ⇌ H₂CO₃(aq) + OH⁻(aq)

Và dung dịch phèn nhôm kali tạo môi trường acid như đã nêu ở ý b).

Bài 7.8 trang 24, 25 SBT Hoá học 11: Sulfuric acid là một trong những hoá chất quan trọng nhất được sử dụng trong công nghiệp; được sản xuất hàng trăm triệu tấn mỗi năm, chiếm nhiều nhất trong ngành công nghiệp hoá chất. Phương pháp sản xuất sulfuric acid phổ biến nhất là phương pháp tiếp xúc, theo đó acid có thể được điều chế qua các giai đoạn sau:

(1)  FeS₂(s) + O₂(g) $\stackrel{t^o}{\to }$  Fe₂O₃(s) + SO₂(g)

(2)  SO₂(g) + O₂(g) $\stackrel{{450}^{o}C{\text{, V}}_2{O}_5}{\rightleftharpoons }$  SO₃(g)                    ${\Delta }_r{H}_{298}^o$  = −196 kJ

(3)  H₂SO₄(aq) + SO₃(g) → H₂SO₄.nSO₃(l)

(4)  H₂SO₄.nSO₃(l) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)

a) Cân bằng phương trình hoá học của các phản ứng trên.

b) Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, phản ứng (2) nên được thực hiện ở nhiệt độ cao hay thấp? Trong thực tế, phản ứng trên được thực hiện ở nhiệt độ khá cao (450^oC), hãy giải thích điều này.

c) Người ta dùng sulfuric acid đặc H₂SO₄(aq) hấp thụ SO₃(g) trong phản ứng (3), quá trình này được thực hiện trong tháp tiếp xúc. Cách thực hiện nào sau đây sẽ đạt hiệu quả tiếp xúc tốt nhất?

A. Cho SO₃(g) lội qua dung dịch H₂SO₄(aq).

B. SO₃(g) được phun vào từ phía trên tháp, H₂SO₄(aq) được bơm từ dưới lên.

C. SO₃(g) được xả vào từ phía dưới tháp, H₂SO₄(aq) được phun từ trên xuống.

D. SO₃(g) lội qua H₂SO₄(aq) được khuấy liên tục với tốc độ cao.

d) Để xác định công thức của oleum thu được, người ta pha loãng 8,36 gam oleum vào nước thành 1,0 lít dung dịch sulfuric acid, sau đó tiến hành chuẩn độ mỗi 10,0 mL dung dịch acid này bằng dung dịch NaOH 0,10 M. Thể tích NaOH trung bình cần sử dụng để chuẩn độ là 20,01 mL. Hãy xác định công thức của oleum trên.

Lời giải:

a)       (1) 4FeS₂(s) + 11O₂(g) $\stackrel{t^o}{\to }$  2Fe₂O₃(s) + 8SO₂(g)

(2) 2SO₂(g) + O₂(g) $\stackrel{{450}^{o}C{\text{, V}}_2{O}_5}{\rightleftharpoons }$  2SO₃(g)  

(3)H₂SO₄(aq) + SO₃(g) → H₂SO₄.nSO₃(l)

(4) H₂SO₄.nSO₃(l) + nH₂O(l) → (n + 1)H₂SO₄(aq)

b) Phản ứng (2) toả nhiệt. Để cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn (chiều thuận), phản ứng nên được thực hiện ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, thực tế phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao nhằm tăng tốc độ phản ứng, tăng hiệu quả tạo thành sản phẩm trong một khoảng thời gian nhất định.

c) Đáp án đúng là: C

Lợi dụng tác dụng của trọng lực, SO₃(g) là chất khí, xả vào từ bên dưới sẽ tự khuếch tán lên trên; H₂SO₄(aq) là chất lỏng được phun dưới dạng sưong roi từ trên xuống ngược chiều với SO₃(g) làm tăng hiệu quả tiếp xúc.

d) H₂SO₄.nSO₃(l) + nH₂O(l) → (n + 1)H₂SO₄(aq)

          x                                    (n + 1)x                 (mol)

Số mol H₂SO₄ trong dung dịch sau pha loãng là: $\frac{20,01.0,10}{2.10,0}.1,0$ = (n+1)x

⇒ 0,10 = (n + 1). $\frac{8,36}{98+80n}$  ⇒ n = 4. Vậy công thức của oleum là H₂SO₄.4SO₃.