C + H2SO4 → SO2 + CO2 + H2O | C ra SO2

Phản ứng C + H₂SO4 → SO₂ + CO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng H₂SO₄ ra CO₂

C + 2H₂SO₄ → 2SO₂ + CO₂ + 2H₂O

2. Điều kiện phản ứng giữa C ra SO₂

Nhiệt độ

3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

3.1. Bản chất của C (Cacbon)

- Trong phản ứng trên C là chất khử.

- C tác dụng được với các chất oxi hóa mạnh thường gặp H₂SO₄ đặc, HNO₃, KNO₃, KClO₃, K₂Cr₂O₇, ...

3.2. Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric)

- Trong phản ứng trên H₂SO₄ là chất oxi hoá.

- Trong H₂SO₄ thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên H₂SO₄ đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.

4. Tính chất hóa học của H₂SO₄ đặc

Trong H₂SO₄ thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên H₂SO₄ đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.

Có những tính chất hóa học riêng:

4.1. Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại trừ (Au, Pt)

Axit sunfuric tác dụng với kim loại tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như SO₂, H₂S, S.

Ví dụ:

Cu + H₂SO₄ → CuSO₄+ SO₂ + H₂O

Fe + H2SO₄→ Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội

4.2. Tính háo nước của axit sunfuric đặc

C₁₂H₂₂O₁₁ → 11H₂O + 12C

4.3. Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim

C + 2H₂SO_{4 đặc nóng}→ CO₂+ 2SO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO₄ đặc nóng → 3SO₂ + 2H₂O

5. Tính chất hóa học của C

- Trong các dạng tồn tại của C, C vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.

- Trong các phản ứng hóa học C thể hiện hai tính chất: Tính oxi hóa và tính khử. Tuy nhiên tính khử vẫn là chủ yếu của C.

5.1. Tính khử

- Tác dụng với oxi

Ở nhiệt độ cao C lại khử CO₂ theo phản ứng:

- Tác dụng với oxit kim loại:

+ C khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại:

CuO + C → Cu + CO (tº)

Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO (tº)

+ Với CaO và Al₂O₃:

CaO + 3C → CaC₂ + CO (trong lò điện)

2Al₂O₃ + 9C → Al₄C₃ + 6CO (2000ºC)

- Tác dụng với các chất oxi hóa mạnh thường gặp H₂SO₄ đặc, HNO₃, KNO₃, KClO₃, K₂Cr₂O₇, ... trong các phản ứng này, C bị oxi hóa đến mức +4 (CO₂).

C + 2H₂SO₄ đặc → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O (tº)

C + 4HNO₃ đặc → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O (tº)

C + 4KNO₃ → 2K₂O + CO₂ + 4NO₂ (tº)

- Khi nhiệt độ cao, C tác dụng được với hơi nước:

C + H₂O → CO + H₂ (1000ºC)

C + 2H₂O → CO₂ + 2H₂

5.2. Tính oxi hóa

- Tác dụng với hidro

- Tác dụng với kim loại

6. Ứng dụng của Cacbon

- Than chì được dùng làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì; …

- Kim cương được dùng làm đồ trang sức quý hiếm, mũi khoan, dao cắt kính...

- Cacbon vô định hình cũng có nhiều ứng dụng:

+ Than hoạt tính làm mặt nạ phòng độc. khử mùi,…

+ Than gỗ dùng làm chất đốt, chất khử,…

7. Bài tập vận dụng

Câu 1. Ở nhiệt độ cao, cacbon monooxit (CO) có thể khử tất cả các oxit trong dãy nào sau đây?

A. CuO, FeO, Al₂O₃, Fe₂O₃.

B. MgO, Fe₃O₄, CuO, PbO.

C. CaO, CuO, ZnO, Fe₃O₄.

D. CuO, FeO, PbO, Fe₃O₄

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 2. Nhận xét nào sau đây không đúng về H₂SO₄?

A. H_­­2SO₄ tan tốt trong nước

B. Ở điều kiện thường H₂SO₄ là chất rắn.

C. H₂SO₄ có tính axit mạnh.

D. H₂SO₄ đặc có tính háo nước.

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 3. Trong các phản ứng sau đây, hãy chọn câu kết luận không đúng về H₂SO₄:

A. H₂SO₄ loãng có đầy đủ tính chất chung của axit

B. Khi tiếp xúc với H₂SO₄ đặc dễ gây bỏng nặng

C. H₂SO₄ đặc là chất hút nước mạnh

D. Khi pha loãng axit sunfuric đặc, chỉ được cho từ từ nước và axit

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 4. Thí nghiệm nào sau đây thu được muối sắt(III) sau khi phản ứng kết thúc?

A. Cho Fe vào dung dịch HCl dư.

B. Cho Fe(OH)₂​ vào dung dịch HCl dư.

C. Cho FeO vào dung dịch H₂​SO₄​ loãng, dư.

D. Cho Fe vào dung dịch H_2​SO_4​ đặc nóng, dư.

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

A. Fe + HC l→ FeCl₂ + H₂

B. Fe(OH)₂+ HCl → FeCl₂ + H₂O

C. FeO + H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂O

D. Fe + H₂SO_{4 đặc nóng dư} → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Câu 5. Nhận xét nào sau đây không đúng về H₂SO₄?

A. H_­­2SO₄ tan tốt trong nước

B. Ở điều kiện thường H₂SO₄là chất rắn.

C. H₂SO₄ có tính axit mạnh.

D. H₂SO₄ đặc có tính háo nước.

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là đúng

A. Muốn pha loãng axit H₂SO₄ đặc, ta rót nước vào axit.

B. Lưu huỳnh trioxit vừa có tính oxi hóa vừa có tỉnh khử.

C. Hầu hết các muối sunfat đều không tan.

D. Axit H₂SO₄đặc có tính háo nước mạnh, nên khi sử dụng phải hết sức thận trọng.

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích:

Axit H2SO4 đặc có tính háo nước mạnh, nên khi sử dụng phải hết sức thận trọng.

Câu 7. Cho các nhận định sau:

(1). Có thể điều chế HX bằng phản ứng giữa NaX với H₂SO_{4 đặc}

(2). Có thể điều chế X₂ bằng phản ứng giữa HX đặc với KMnO₄.

(3). Phản ứng của dung dịch HX với Fe₂O₃ đều là phản ứng trao đổi.

(4). Đi từ F tới I nhiệt độ sôi tăng dần, nhiệt độ nóng chảy tăng dần, màu sắc đậm dần.

(5). Trong tự nhiên Clo chủ yếu tồn tại ở dạng đơn chất.

(6). Trong công nghiệp người ta sản xuất clo bằng cách điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn xốp.

(7). Flo được dùng làm chất oxi hóa cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa.

(8). Flo được sử dụng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu 235U.

Số phát biểu đúng là:

A. 4

B. 5

C. 6

D. 7

Lời giải:

Đáp án: A

(4). Đi từ F tới I nhiệt độ sôi tăng dần, nhiệt độ nóng chảy tăng dần, màu sắc đậm dần.