Dạng 7: Các dạng bài tập về Axit Sunfuric H2SO4 - Chuyên đề Hóa 10

⇒ (56x + 16y) a = 34,8 (2)

Từ (1) và (2) =>

Vậy công thức của oxit sắt là Fe₃O₄

b) Ta có: a =

⇒ n_HCl = 2ya + 2b = 2 (4 × 0,15 + 0,15) = 1,5 (mol)

⇒ V_{dd HCl} = 1500 ml

Ví dụ 2: Hòa tan hết 30 gam hỗn hợp gồm một số kim loại trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư), thấy thoát ra 0,15 mol SO₂; 0,1 mol S và 0,05 mol H₂S.

a) Xác định số mol H₂SO₄ đã phản ứng.

b) Tìm khối lượng muối thu được sau phản ứng.

Bài giải:

a) Ta có:

n_{H2SO4 phản ứng} = 2n_SO2+ 4n_s + 5n_H2S

= 2 × 0,15 + 4 × 0,1 + 5 × 0,05 = 0,95 (mol)

b)

⇒ m_muối = m_{kim loại} + m_{SO4^2-tạo muối} = 30 + 0,65 × 96 = 92,4 (gam)

Ví dụ 3: Để 11,2 gam bột sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư), thu được dung dịch Y và khí SO₂ thoát ra (giả sử SO₂ là sản phẩm khử duy nhất). Tính khối lượng muối khan thu được trong dung dịch Y.

Bài giải:

Ta có: n_Fe = = 0,2 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, ta có:

⇒ m_muối = 400 × 0,1 = 40 (gam)

Ví dụ 4. Hòa tan hết 49,6 gam hỗn hợp X gồm FeCO₃ và FeS trong 24 gam dung dịch axit H₂SO₄ 98% đun nóng, thu được dung dịch có khối lượng giảm m gam và 36,96 lít hỗn hợp khí CO₂ và SO₂ (đktc). Tính số mol axit còn dư và tính giá trị của m.

Bài giải:

Ta có:

Phương trình phản ứng như sau:

2FeCO₃ + 4 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ ↑ + 2CO₂ ↑ + 4H₂ O

(mol) x 4x 0,5x x

2FeS + 10 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 9SO₂ ↑ + 10H₂ O

(mol) y 5yx 4,5y

Theo bài ra, ta có hệ phương trình:

⇒ n_{H2SO4 dư} = 2,4 – (4 × 0,2 + 5 × 0,3) = 0,5 (mol)

Vậy: m = 64 × (0,5 × 0,2 + 4,5 × 0,3)+ 44 × 0,2 - 49,2 = 52 (gam)

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M với 150ml dung dich H₂SO₄ 1M. Tính khối lượng muối thu được sau khi phản ứng kết thúc?

Hiển thị đáp án

Ta có: n_NaOH = 0,2 × 1 = 0,2(mol); n_H2SO4 = 0,15 mol

Phương trình phản ứng:

NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O

(mol) 0,15 ← 0,15 → 0,15

NaOH + NaHSO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

(mol) 0,05 → 0,05

⇒ n_{NaHSO4 dư} = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)

⇒ m_muối = m_NaHSO4 + m_NaSO4 = 120 × 0,1 + 142 × 0,05 = 19,1(gam)

Câu 2. Cho 80 gam SO₃ vào một cốc nước sau đó thêm nước vào đến vạch 0,5 lít thì dừng (gọi là dung dịch A).

a, Tính nồng độ mol/l của dung dịch A.

b, Cho 20 ml dung dịch A vào dung dịch BaCl₄ dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.

c, Để trung hòa 20ml dung dịch KOH thì cần 10ml dung dịch A. Tính nồng độ mol/l của dung dịch KOH.

Hiển thị đáp án

Câu 3. Hòa tan 0,4 gam SO₃ vào a gam dung dịch H₂SO₄ 10% thu được dung dịch H₂SO₄ 12,25%.

a) Tìm a

b) Thêm 10 ml dung dịch Ba (OH)₂ 0,5 M vào dung dịch thu được ở trên lọc kết tủa thêm tiếp 50 ml dung dịch NaOH 0,8 M vào nước lọc rồi cho bay hơi thu được 6,44 gam chất rắn X. Tìm công thức của X.

Hiển thị đáp án

a. Khi hòa tan SO₃ vào dung dịch xảy ra phản ứng: SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Khối lượng của H₂SO₄:

Số mol Ba (OH)₂ là x= 0,01.0,5 = 0,005 mol;

Số mol NaOH là z = 0,05.0,8 = 0,04 mol.

Khi thêm các dung dịch trên ta có phản ứng:

Ba (OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O (1)

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

Theo phương trình phản ứng (1) và (2) x + z/2 = 0,025 = y

⇒ H₂SO₄ phản ứng hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa BaSO₄ thì trong dung dịch chỉ còn Na₂SO₄ với số mol là: 0,02 mol.

Cho bay hơi dung dịch thu được Na₂SO₄.nH₂O (X).

Vậy M_X = 6,44/0,02 = 322g

M_X = (2.23 + 96 + 18n) = 322 → n = 10

Vậy X là Na₂SO₄.10H₂O

Câu 4. Cho 14,2 gam hỗn hợp A gồm 3 kim loại Al, Fe và M vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được 8,96 lít H₂ (54^oC; 1,2 atm), dung dịch B và 3,2 gam rắn C. Hòa tan toàn bộ rắn C vào dung dịch H₂SO₄ đậm đặc nóng thoát ra V lít khí E (có mùi hắc) (đktc).

a) Tìm kim loại M (biết V lít khí E làm mất màu vừa đủ 50ml dung dịch Br₂ 1M).

b) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.

Hiển thị đáp án

a, Vì Al và Fe tác dụng với H₂SO₄ loãng nên rắn C là kim loại M không phản ứng với H₂SO₄ loãng.

Câu 5. Khi pha loãng H₂SO₄ cần làm như sau:

A. Cho từ từ H₂SO₄ đặc vào nước và khuấy đều

B. Cho từ từ nước vào H₂SO₄ đặc và khuấy đều

C. Cho nước và axit đồng thời

D. Lấy 2 phần nước pha với một phần axit.

Tìm phương án đúng trong các phương án đã cho.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

H₂SO₄ đậm đặc rất háo nước. Khi tan vào nước tỏa ra một nhiệt lượng lớn. Nếu cho H₂O vào axit khi đó nước sẽ sôi tức thời và bắn tung tóe ra ngoài mang theo axit, sẽ gây bỏng. Vì thế phải cho H₂SO₄ vào nước và khuấy từ từ để nhiệt tản dần khắp dung dịch

Câu 6. Cho phương trình phản ứng hóa học như sau:

H₂SO₄ đặc + 8HI → 4I₂ + H₂S + 4H₂O

A. H₂SO₄ là chất oxi hóa, HI là chất khử

B. HI là chất oxi hóa

C. I₂ oxi hóa H₂S thành H₂SO₄ và nó bị khử thành HI

D. I₂ khử H₂S thành H₂SO₄ và nó bị khử thành HI.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Câu 7. Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 10% thu được 2,24 lít khí H₂ (ở đktc). Tính khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng?

A. 101,48g B. 101,68g C. 97,80g D. 88,20g

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Ta có: n_H2SO4 = n_H2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol

→ m_H2SO4 = 0,1 × 98 = 9,8g → m_{dd H2SO4} = (9,8×100)/10 = 98g

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_{hỗn hợp KL} + m_{dd H2SO4} = m_{dd sau phản ứng} + m_H2

→ m_{dd sau phản ứng} = m_{hỗn hợp KL} + m_{dd H2SO4} - m_H2 = 3,68 + 98 – 0,1 × 2 = 101,48g

Câu 8. Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ Fe₃O₄ bằng H₂SO₄ đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít SO₂ (đktc).

a, Cho biết phần trăm khối lượng của oxi trong hỗn hợp X là bao nhiêu?

b, Tìm khối lượng muối thu được trong dung dịch Y

Hiển thị đáp án

Đáp án:

Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe₂O₃

Phản ứng:

Và m_muối = 400 (0,4 – 0,05) = 140 (gam)