Mg + H2SO4 đặc, nóng → MgSO4 + SO2 + H2O | Mg ra SO2

Phản ứng: Mg + H₂SO₄ đặc, nóng → MgSO₄ + SO₂ + H₂O

1. Phương trình ứng Mg tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng

Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

2. Điều kiện phản ứng Mg tác dụng với H₂SO_{4 đặc, nóng} ra SO₂

H₂SO₄ đặc, nóng

3. Cách cân bằng phản ứng Mg tác dụng với H₂SO_{4 đặc, nóng} ra SO₂

$\begin{array}{l}\stackrel{0}{Mg}+H_2\stackrel{+6}{S}{O}_4 \to \stackrel{+2}{Mg}S{O}_4 +\stackrel{+4}{S}{O}_2+H_{2}O\\ \begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{0}{Mg}\to \stackrel{+2}{Mg}+2e\\ \stackrel{+6}{S}+2e\to \stackrel{+4}{S}\end{array}\right.\end{array}$

Phản ứng hoá học được cân bằng:

Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

4. Hiện tượng sau phản ứng

Mẩu magie tan dần, xuất hiện khí không màu, có mùi hắc chính là lưu huỳnh đioxit (SO₂).

5. Tính chất hóa học của Mg

Magie là chất khử mạnh.

M → M²⁺ + 2e

5.1. Tác dụng với phi kim

Ví dụ:

2Mg + O₂ → 2MgO

Trong không khí, Mg bị oxi hoá chậm tạo thành màng oxit mỏng bào vệ kim loại, khi đốt nóng chúng bị cháy trong oxi.

Mg + Cl₂ " MgCl₂

Lưu ý:

2Mg + CO₂ → 2MgO + C

Vì vậy không dùng tuyết cacbonic để dập tắt đám cháy Mg.

5.2. Tác dụng với axit

Với dung dịch HCl và H₂SO_{4 loãng}:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

Mg +2HCl → MgCl₂ + H₂

Với dung dịch HNO₃; H₂SO₄ đặc:

Mg có thể khử $\stackrel{+5}{N},\stackrel{+6}{S}$ thành các hợp chất có mức oxi hoá thấp hơn.

Ví dụ:

Mg + 4HNO₃ đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

5.3. Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, Mg hầu như không tác dụng với nước. Mg phản ứng chậm với nước nóng (do tạo thành hidroxit khó tan).

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

Lưu ý: Magie cháy trong hơi nước thu được MgO và hidro.

Mg + H₂O → MgO + H₂

6. 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

6.1 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

6.2 Tính háo nước của axit sunfuric đặc

C₁₂H₂₂O₁₁ 11H₂O + 12C

3. Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim

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

S + 2H₂SO_{4 đặc nóng} → 3SO₂ + 2H₂O

6.3 Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác

H₂SO_{4 đặc nóng} + 8HI → H₂S + 4I₂ + 4H₂O

7. Tính chất vật lí của H2SO4

- H2SO4 đặc hay lỏng đều có điểm chung tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu, không mùi và không vị.

- H2SO4 đặc nổi bật với khả năng hút nước rất mạnh và tỏa nhiều nhiệt. Vì vậy bạn chú ý không nên cho nước vào axit mà chỉ được phép cho axit vào nước. Để đánh trường hợp bị bỏng xảy ra khi nước tác dụng với axit. Và H2SO4 còn có thể pha loãng ra để trở thành H2SO4 lỏng. Nhưng bạn nhớ thực hiện đúng quy trình ở trên để không gặp những tình trạng nguy hiểm.

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Cho dãy các chất sau: NaOH, CuCl₂, H₂SO₄, Ba(OH)₂. Số chất tác dụng với Mg tạo khí là

A. 2

B. 3

C. 4

D. 1

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Mg tác dụng được với H₂SO₄ sinh ra khí.

Câu 2. Dãy kim loại nào sau đây phản ứng được H₂SO₄ loãng?

A. Zn, Cu, Fe

B. Mg, Fe, Cu

C. Al, Zn, Mg

D. Cu, Fe, Mg

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Dãy kim loại phản ứng được H₂SO₄ loãng là những kim loại mạnh đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học

Phương trình phản ứng minh họa xảy ra

2Al + 3H₂SO_{4 loãng} → Al₂(SO₄)₃+ 3H₂

Zn + H₂SO_{4 loãng} → ZnSO₄ + H₂

Mg + H₂SO_{4 loãng} → MgSO₄ + H₂

Câu 3. Khi cho magie tác dụng với dung dịch kiềm có hiện tượng gì xảy ra:

A. Kết tủa trắng

B. Có bọt khí thoát ra

C. Kết tủa có màu nâu đỏ

D. Không có hiện tượng gì

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Mg không tác dụng với dung dịch kiềm.

Câu 4. Hiện tượng quan sát được khi cho từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch MgCl₂ là:

A. Xuất hiện kết tủa trắng

B. Xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần đến hết, dung dịch thu được trong suốt

C. Không có hiện tượng gì xảy ra

D. Xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần đến hết, dung dịch thu được màu xanh lam

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa trắng.

Phương trình hoá học: MgCl₂ + 2KOH → Mg(OH)₂↓ + 2KCl

Câu 5. Nhận định nào sau đây là đúng về kim loại kiềm thổ:

A. Bari là nguyên tố có tính khử mạnh nhất trong dãy kim loại kiềm thổ

B. Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường

C. Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh hơn kim loại kiềm

D. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Mg và Be không phản ứng với nước ở điều kiện thường B sai.

Đi từ đầu nhóm IIA đến cuối nhóm theo chiều tăng dần điện tính hạt nhân tính kim loại (tính khử) tăng dần => Kim loại mạnh nhất là Ra; yếu nhất là Be. => A sai, D đúng.

Nhóm Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất => C sai.

Câu 6. Nhận định nào sau đây không đúng về kim loại nhóm IIA?

A. Đều có cùng một kiểu mạng tinh thể.

B. Ca, Sr, Ba đều tác dụng mạnh với nước ở nhiệt độ thường.

C. Trong các hợp chất thường có số oxi hoá +2.

D. Tính kim loại của các nguyên tố tăng dần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Câu 7. Câu không đúng đối với tất cả các kim loại nhóm IIA là?

A. các kim loại nhóm IIA có nhiệt độ sôi, nhiêt độ nóng chảy biến đổi không theo qui luật nhất định

B. các kim loại nhóm IIA đều là kim loại có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp (trừ Be)

C. các kim loại nhóm IIA đều là kim loại nhẹ

D. các kim loại nhóm IIA đều là kim loại có độ cứng lớn

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Câu 8. Cho dãy các chất: FeCl₂, MgSO₄, BaCl₂, KNO₃. Số chất trong dãy phản ứng được với dung dịch NaOH là:

A. 1

B. 4

C. 2

D. 3

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Các chất trong dãy phản ứng được với dung dịch NaOH là FeCl₂, CuSO₄ (có 2 chất):

Phương trình phản ứng minh họa xảy ra

2NaOH + FeCl₂ → Fe(OH)₂ ↓ + 2NaCl

2NaOH + MgSO₄ → Mg(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄

Câu 9. Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na₂CO₃ khuấy đều, hiện tượng xảy ra là

A. xuất hiện chất khí bay ra ngay khi cho HCl vào

B. sau 1 thời gian thấy xuất hiện chất khí bay ra, dung dịch trong suốt

C. không có khí thoát ra

D. có khí thoát ra và xuất hiện kết tủa

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na₂CO₃ khuấy đều, hiện tượng xảy ra là sau 1 thời gian thấy xuất hiện chất khí bay ra, dung dịch trong suốt

Phương trình phản ứng minh họa xảy ra

Na₂CO₃ + HCl → NaCl + NaHCO₃

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂+ H₂O

Câu 10. NaCl có lẫn tạp chất NaHCO₃. Cách nào sau đây có thể dùng để thu được NaCl tinh khiết?

A. Cho hỗn hợp đó vào dung dịch HCl dư, sau đó cô cạn dung dịch

B. Nung hỗn hợp ở nhiệt độ cao

C. Cho hỗn hợp vào nước sau đó hạ nhiệt độ, lọc bỏ kết tủa sau đó cô cạn

D. Cả A và B đều đúng

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Để thu được NaCl tinh khiết, ta cho hỗn hợp đó vào dung dịch HCl dư, sau đó cô cạn dung dịch.

Phương trình phản ứng minh họa xảy ra

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

B sai vì nung hỗn hợp thì NaHCO₃ chuyển thành Na₂CO₃ lẫn với NaCl => không thu được NaCl tinh khiết.

C sai vì cả 2 chất đều tan trong nước và khi hạ nhiệt độ không sinh ra kết tủa.

Câu 11. Cho m gam Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được 2,24 lit khí H₂ (đktc). Giá trị m là

A. 7,2 gam

B. 4,8 gam

C. 2,4 gam

D. 3,6 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án C

$n_{H_2}$ = 0,1 (mol)

Phương trình hóa học

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

(mol) 0,1 ← 0,1

Theo phương trình hóa học:

n_Mg = $n_{H_2}$ = 0,1 (mol)

→ m = m_Mg = 0,1.24 = 2,4 (g)

Câu 12: Cho 2,4 gam Mg vào dung dịch HCl dư đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít H₂ (ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 lít. B. 6,72 lít. C. 3,36 lít. D. 4,48 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn electron:

2$n_{H_2}$ = 2n_Mg

→ $n_{H_2}$ = n_Mg = 0,1 mol

V = 2,24 lít