50 bài tập về Oleum | Lý thuyết, phương pháp và cách giải mở rộng

50 bài tập về Oleum

A. Phương pháp giải

- Oleum có công thức là H₂SO₄.nSO₃. Khi Oleum tác dụng với nước ta có:

(n +1)H₂SO₄ $\to n_{oleum} =\frac{n_{H_{2}S{O}_4}}{n+1}$

$H_{2}S{O}_4.nS{O}_3\text{ + }{H}_{2}O\to \text{ (n+1)}{H}_{2}S{O}_4$

- Nguyên tắc pha loãng axit sunfuric đặc: Rót axit sunfuric (H₂SO₄) vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không làm ngược lại.

- Phương pháp: Áp dụng phương pháp đường chéo hoặc bảo toàn khối lượng.

B. Ví dụ minh họa 

Ví dụ 1: Có 200 ml dung dịch H₂SO₄ 98% có khối lượng riêng d = 184 g/cm³. Thể tích nước cần dùng để pha loãng H₂SO₄ trên thành H₂SO₄ 35% là

A. 662,4 ml

B. 331,2 ml

C. 300 ml.

D. 501,2 ml

Hướng dẫn giải

Khối lượng H₂SO₄ 98% là: $m_{dd{H}_{2}S{O}_4} =V.d=200.1,84=368\left(g\right)$

Áp dụng quy tắc đường chéo ta có:

368 gam dd H₂SO₄ có C%= 98%                                     35%

                                                      

        x gam dd H₂O có C%= 0%                                       63%

$\to \frac{368}{x}=\frac{35\%}{63\%}\to x=\frac{368.63}{35}=662,4\left(g\right)$

Vì $d_{H_{2}O} =1g/ml$ nên $V_{H_{2}O} =\frac{m_{H_{2}O}}{d} =\frac{662,4}{1}=662,4\left(ml\right)$

Đáp án A

Ví dụ 2: Trộn 200 gam dung dịch H₂SO₄ 12% với 300 gam dung dịch H₂SO₄ 40% thu được 500 gam dung dịch H₂SO₄ a%. Giá trị của a là:

A. 20,8%.

B. 28,8%.

C. 25,8%.

D. 30,8%.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{m}_{H_{2}S{O}_4\left(sau\right)}=\frac{12.200}{100}+\frac{300.40}{100}=144\left(g\right)\\ m_{dd\left(sau\right)}=200+300=700\left(g\right)\\ \to C{\%}_{\left(sau\right)}=\frac{124}{500}.100\%=28,8\%\end{array}$

Đán án B

Ví dụ 3: Hòa tan 8,36g oleum  vào nước được dung dịch Y, để trung hòa dung dịch Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1M. Công thức phân tử của oleum:

A. H₂SO₄. 2SO₃

B. H₂SO₄.3SO₃      

C. H₂SO₄. 5SO₃

D. H₂SO₄. 4SO₃

Hướng dẫn giải

Gọi công thức phân tử của oleum là: H₂SO₄.nSO₃ 

$\begin{array}{l}{H}_{2}S{O}_4.nS{O}_3 + n{H}_{2}O\to \left(n+1\right)H_{2}S{O}_{4 } \left(1\right)\\ \frac{0,1}{n+1} \leftarrow 0,1 \end{array}$

Dung dịch Y là dung dịch H₂SO₄

$\begin{array}{l}{H}_{2}S{O}_4 +2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_4 +H_{2}O \left(2\right)\\ 0,10,2mol\end{array}$

$\begin{array}{l}M{ }_{H_{2}S{O}_4.nS{O}_3} =98+80n=\frac{8,36}{\frac{0,1}{n+1}}\\ \iff 98+80n=\frac{8,36(n+1)}{0,1}\\ \iff n=4\end{array}$

→ CTPT của oleum: H₂SO₄.4SO₃

Đáp án D

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Để pha loãng dung dịch H₂SO₄ đặc, người ta dùng cách nào sau đây?

A. Đổ nhanh dung dịch H₂SO₄ đặc vào nước, khuấy đều.

B. Rót từ từ nước vào dung dịch H₂SO₄ đặc, khuấy đều.

C. Rót từ từ dung dịch H₂SO₄ đặc vào nước, khuấy đều.

D. Đổ nhanh nước vào dung dịch H₂SO₄ đặc, khuấy đều.

Đáp án C

Câu 2: Để pha loãng 100 ml dung dịch H₂SO₄ 98% (D = 1,84g/cm³) thành dung dịch H₂SO₄ 20% cần V ml H₂O. Giá trị của V là

A. 717,6

B. 617,5

C. 524,6

D. 814,2

Hướng dẫn giải

$D=1,84g/c{m}^3\to {\text{ m}}_{H_{2}S{O}_{4}98\%}=100.1,84=184g$

$\to m_{H_{2}S{O}_4}=\frac{184.98}{100}=180,32\left(g\right)$

Khối lượng dung dịch axit 20% là: $m_{\text{dd}}=\frac{184,32.100\%}{20\%}=901,6\left(g\right)$

$\begin{array}{l}\to m_{H_{2}O} =901,6–184=717,6g\\ \to V_{H_{2}O}=1.717,6=717,6\text{ ml }(d_{H_{2}O}=1g/ml)\end{array}$

Đáp án A

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

A. 20,6 gam

B. 16,9 g

C. 26,0 g

D. 19,6g

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{S{O}_3}=\frac{0,4}{80}=0,005mol\\ S{O}_3+H_{2}O\to H_{2}S{O}_4\\ 0,005 \to 0,005\end{array}$
Trong a gam dung dịch H₂SO₄ 10%, có: $m_{H_{2}S{O}_4}=\frac{a.10\%}{100\%}=0,1a\left(gam\right)$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng: $m_{dd}=0,4+a\left(gam\right)$

$\begin{array}{l}C\%=\frac{0,1a+0,005.98}{0,4+a}\text{.100\%}=12,25\%\\ \to a=19,6\left(g\right)\end{array}$

Đán án D

Câu 4: Cần bao nhiêu gam dung dịch H₂SO₄ 35% để hòa tan vào đó 140 gam SO₃ thu được dung dịch axit có nồng độ 70%?  

A. 200 gam. 

B. 220 gam. 

C. 210 gam.                 

D. 250 gam.

Hướng dẫn giải

Cần lấy x gam dung dịch H₂SO₄ 35%

$\begin{array}{l}\to m_{H_{2}S{O}_{4 }}=\frac{35\%.x}{100}=0,35x\left(gam\right)\\ n_{S{O}_3} =\frac{140}{80}\text{ =}1,75\left(mol\right)\\ S{O}_3 +H_{2}O\to H_{2}S{O}_4\\ 1,75 \to 1,75 \text{ (}mol)\\ m_{H_{2}S{O}_{4}tang }=0,35x+1,75.98=0,35x+171,5\end{array}$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: m_dd  = x + 140

$\begin{array}{l}\to C\%=\frac{0,35x+171,5}{x+140}.100\%=70\%\\ \to x=210\left(gam\right)\end{array}$

Đáp án C

Câu 5: Hòa tan hết 1,69 gam oleum có công thức H₂SO₄.3SO₃ vào nước dư. Trung hòa dung dịch thu được cần V ml dung dịch KOH 1M. Giá trị của V là

A. 20

B. 40

C. 30

D. 10

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}S{O}_4.3S{O}_3}=\frac{1,69}{338}={5.10}^{-3}\left(mol\right)\\ H_{2}S{O}_4.3S{O}_3+3H_{2}O\to 4H_{2}S{O}_4\\ {5.10}^{-3} \to 0,02\\ H_{2}S{O}_4+2KOH\to K_{2}S{O}_4+2H_{2}O\\ 0,02 \to 0,04\\ \to V_{KOH}=\frac{0,04}{1}=4lit=40ml\end{array}$

Đáp án B

Câu 6: Hấp thụ m gam SO₃ vào 100 gam dung dịch H₂SO₄ 96,4% thu được một loại oleum có phần trăm khối lượng SO₃ là 40,82%. Giá trị của m là:

A. 104        

B. 80 

C. 96 

D. 98

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{m}_{H_{2}S{O}_4}=\frac{100.96,4\%}{100\%}=96,4gam\\ m_{H_{2}O}=3,6gam\to n_{H_{2}O}=0,2\left(mol\right)\end{array}$

$\begin{array}{l}S{O}_3 + H_{2}O \to H_{2}S{O}_4\\ 0,2 \leftarrow 0,2 \to 0,2 \left(mol\right)\\ \to m_{S{O}_3}=m-0,2.80=m-16\left(g\right)\\ C{\%}_{S{O}_3}=\frac{m-16}{100+m}.100\%=40,82\%\\ \to m=96\end{array}$

Đáp án C

Câu 7: Khối lượng FeS₂ cần dùng để điều chế một lượng SO₃ đủ để hòa tan vào 100 gam H₂SO₄ 91% thành oleum chứa 12,5% SO₃ là

(Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn) 

A. 45 gam. 

B. 48 gam. 

C. 54 gam.                   

D. 35,8 gam.

Hướng dẫn giải

Trong 100 gam dung dịch H₂SO₄ 91% chứa: 

$m_{H_{2}S{O}_4}=91gamvà m_{H_{2}O}=9gam\to n_{H_{2}O}=\frac{9}{18}=0,5mol$

SO₃ điều chế từ FeS₂ hòa tan vào dung dịch H₂SO₄ xảy ra 2 phản ứng:

$\begin{array}{l}S{O}_3 +H_{2}O\to H_{2}S{O}_4 \left(1\right)\\ 0,5 \leftarrow 0,5 \to 0,5 \left(mol\right)\\ S{O}_3 +H_{2}S{O}_4 \to nS{O}_3.H_{2}S{O}_4 \left(2\right)\end{array}$

→ Tổng khối lượng H₂SO₄ trong oleum là:

$m_{H_{2}S{O}_{4 }}=m_{H_{2}S{O}_{4}bd }+m_{H_{2}S{O}_4\left(1\right) }=91+0,5.98=140gam$

Gọi lượng SO₃ tạo oleum là x mol

$\begin{array}{l}\to \%m_{S{O}_3}=\frac{80x}{140+80x}.100\%=12,5\%\to x=0,25\\ \to n_{S{O}_{3}tang }=n_{S{O}_3\left(1\right) }+n_{S{O}_3\left(2\right) }=0,5+0,25=0,75mol\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố S: $n_{Fe{S}_2}=\frac{1}{2}.n_{S{O}_3}=0,375mol$

→m = 45 gam

Đáp án A

Câu 8: Hoà tan 418 gam oleum X (H₂SO₄.nSO₃) vào nước người ta phải dùng 1 lít dung dịch KOH 0,1M để trung hoà. Công thức phân tử của oleum:

A. H₂SO₄.3SO₃

B. H₂SO₄.2SO₃

C. H₂SO₄.4SO₃

D. H₂SO₄.nSO₃

Hướng dẫn giải

Quy đổi oleum X thành H₂O.xSO₃ (Vì có thể coi H₂SO₄ là H₂O.SO₃)

Sơ đồ phản ứng:

$H_{2}O.xS{O}_{3 }\stackrel{+H_{2}O}{\to } H_{2}S{O}_{4 } \stackrel{+KOH}{\to }{K}_{2}S{O}_4$

Ta có: $n_{S{O}_3} trong{H}_{2}O.xS{O}_3 =n_{H_{2}S{O}_4} =n_{K_{2}S{O}_4} = \frac{1}{2}.n_{KOH}=0,05mol$

$\begin{array}{l}\to m_{S{O}_3}=4gam\\ \begin{array}{l}\to m_{H_{2}O}=4,18-4=0,18gam\\ \to n_{H_{2}S{O}_4}trongoleumX=n_{H_{2}O}=0,01gam\end{array}\end{array}$

$\begin{array}{l}\to n_{S{O}_3}trongoleumX= \frac{4,18-0,01.98}{80} =0,04mol\\ \begin{array}{l}\to n_{H_{2}S{O}_4}:n_{S{O}_3}=1:4\\ \to n=4\end{array}\end{array}$

Đáp án C

Câu 9: Có một oleum công thức là H₂SO₄.3SO₃. Cần bao nhiêu gam oleum này để pha vào 100 ml dung dịch H₂SO₄  40% (d=1,31ml) để tạo ra oleum có hàm lượng SO₃ là 10%

A. 274, 55 (g)

B. 823,65 (g)

C. 449,15 (g)

D. 59,10 (g)

Hướng dẫn giải 

$\begin{array}{l}{m}_{dd H_{2}S{O}_4}=D.V=1,31.100=131\left(gam\right)\\ \to m_{H_{2}S{O}_4}=\frac{131.40\%}{100\%}=52,4\left(gam\right)\\ \to m_{H_{2}O}=131-52,4=78,6 gam\to n_{H_{2}O}=\frac{78,6}{18}=\frac{131}{30}\left(mol\right)\\ n_{oleum}=x\left(mol\right)\to n_{S{O}_3}=3x\left(mol\right)\\ S{O}_3+H_{2}O\to H_{2}S{O}_4 \\ \frac{131}{30} \leftarrow \frac{131}{30} \left(mol\right) \\ n_{S{O}_3 du}=3x- \frac{131}{30}\left(mol\right)\\ \to m_{oleum}=131+338x\left(gam\right)\end{array}$

$\begin{array}{l}\to \%m_{S{O}_3}=\frac{(3x- \frac{131}{30}).80}{131+338x}.100\%=10\%\\ \to x=1,7577\\ \to m_{H_{2}S{O}_4.3S{O}_3}=338.1,7577=594,1\left(g\right)\end{array}$

Đáp án D

Câu 10: Cho 0,015 mol một loại hợp chất oleum vào nước thu được 200 ml dung dịch X. Để trung hoà 100 ml dung dịch X cần dùng 200 ml dung dịch NaOH 0,15M. Phần trăm về khối lượng của nguyên tố lưu huỳnh trong oleum trên gần với giá trị nào nhất sau đây?

A. 36%.

B. 33%.

C. 38%.

D. 23%.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức của oleum là H₂SO₄.nSO₃

n_NaOH = 0,2.0,15 = 0,03 mol

- Trong 100 ml dung dịch X:

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

0,015  ←   0,03

- Trong 200 ml dung dịch X: $n_{H_{2}S{O}_4}=\frac{200}{100}.0,015=0,03\left(mol\right)$

Gọi công thức của oleum là H₂SO₄.nSO₃

H₂SO₄.nSO₃  + nH₂O → (n+1)H₂SO₄

0,15                                                   (n + 1)

$\begin{array}{l}\to {\text{n}}_{H_{2}S{O}_4}=\left(n+1\right).0,15=0,03\\ \to n=1\end{array}$

→ H₂SO₄.SO₃

$\to \%m_S=\frac{32.2}{98+80}\cdot 100\%=35,95\%$

Đáp án A

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 10 hay, chi tiết khác:

50 bài tập về dung dịch H2SO4 loãng

50 bài tập về dung dịch H2SO4 đặc

50 bài tập về tính chất hóa học, phương pháp điều chế Oxi, Lưu huỳnh

Các dạng bài toán nhận biết oxi, ozon, lưu huỳnh, SO2, SO3, H2S

Các dạng bài toán hoàn thành phản ứng hóa học Oxi, Lưu huỳnh