Đặc biệt đối với axit sunfuric khi phản ứng với các kim loại sẽ tạo ra các sản phẩm khử khác nhau, ví dụ, cùng 1 kim loại khi tác dụng với axit sunfuric loãng (H2SO4 loãng) cho sản phẩm là chất khử khác với axit sunfuric đặc nóng (H2SO4 đặc nóng).

Vì vậy, trong bài viết này chúng ta cùng hệ thống lại một số dạng bài tập về dung dịch axit sunfuric H2SO4 (loãng, đặc nóng) và cách giải.

Nội dung bài tập axit sunfuric ngoài việc nhớ tính chất hoá học của axit sunfuric ở các trạng thái loãng, đặc nóng hoặc nguội, các em cũng cần nhớ nội dung các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron,...

I. Dung dịch Axit Sunfuric loãng (H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại

1. Phương pháp

- PTPƯ tổng quát: xM + yH2SO4 → Mx(SO4)y + yH2↑

- Theo PTPƯ ta có:  (1)

- Trường hợp cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với dung dịch Axit Sunfuric loãng thu được V lít khí H2 (duy nhất ở ĐKTC) thu được a gam khối lượng muối thì áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:   (2)

2. Bài tập vận dụng kim loại tác dụng với dung dịch Axit Sunfuric loãng

Bài tập 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. tính m?

* Lời giải:

-  Theo bài ra, nH2 = 8,96/22,4 = 0,4(mol).

- Áp dụng công thức (2) ta có: mmuối =

⇒ mmuối = 11,1 + 96.0,4 = 11,1 + 38,4 = 49,5(g).

Bài tập 2: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3 , MgO , ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H2SO4 0,1M thì thu được m gam muối sunfat khan tạo thành, tính m?

* Lời giải:

- Theo bài ra, nH2SO4 = CM.V = 0,1.0,3 = 0,03(mol)

- Áp dụng công thức (2): mmuối = mKL + mSO42- - mO

⇒  mmuối = 2,81 + (96-16).0,03 = 2,81 + 2,4 = 5,21(g).

II. Axit Sunfuric đặc nóng (H2SO4 đặc nóng) tác dụng với kim loại hoặc hỗn hợp oxit kim loại

1. Phương pháp:

- PTPƯ tổng quát: M + H2SO4 → Mx(SO4)y + {SO2 , H2S , S} + yH2O

- Các sản phẩm khử có thể có của phản ứng: {SO2 , H2S , S}

- Lưu ý: Al, Fe, Cr thụ động (không phản ứng) với H2SO4 đặc nguội

* Như vậy, ta có:

+ Số mol H2SO4(môi trường ≡ tham gia tạo muối) = số mol gốc SO42- trong muối Mx(SO4)y = ½(số electron trao đổi x số mol sản phẩm khử)

+ Số mol H2SO4(đóng vai trò chất oxi hoá ≡ tham gia tạo sản phẩm khử ) = số mol nguyên tử S trong sản phẩm khử

+ Tổng số mol H2SO4 (tham gia pư) = số mol H2SO4(môi trường) + số mol H2SO4 (đóng vai trò chất oxi hoá)

* Cụ thể:

a) Tính khối lượng của muối:

mmuối = mKL pư + mSO42- trong muối

mSO42- trong muối = ½(6ns + 2nSO2 + 8nH2S).96

mmuối = mKL pư + ½(6ns + 2nSO2 + 8nH2S).96

- Lưu ý: sản phầm khử nào không có trong phản ứng thì số mol=0

b) Tính số mol axit phản ứng

nH2SO4 = 4nS + 2nSO2 + 5nH2S

- Lưu ý: sản phầm khử nào không có trong phản ứng thì số mol=0

c) Tìm sản phẩm khử

A + H2SOa đặc → A2(SO4)a + sp khử Sx (SO2 , S, H2S)

B + H2SOa đặc → B2(SO)b + sp khử Sx (SO2 , S, H2S)

C + H2SOa đặc → C2(SO4)c + sp khử Sx (SO2 , S, H2S)

- Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có (với a,b,c là số electron kim loại nhường):

a.nA + b.nB + c.nC = 6ns + 2nSO2 + 8nH2S

- Với iKL = số oxi hóa cao nhất của kim loại, thì

iA.nA + iB.nB + iC.nC = (6-x).nspk

(ispk = (6-x) ⇐ iSO2 = 2; iS = 6; iH2S = 8)

Nguồn : https://soanbaitap.com/soan-hoa-10/bai-tap-ve-axit-sunfuric-h2so4-loang-dac-nong-co-loi-giai-va-dap-an-715813.html