Sách bài tập Hóa 11 Bài 8 (Kết nối tri thức): Sulfuric acid và muối sulfate

Giải SBT Hóa 11 Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 8.1 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid đựng trong chai thuỷ tinh thường được bán trên thị trường có nồng độ là

A. 98%.

B. 36%.

C. 63%.

D. 8%

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Sulfuric acid đựng trong chai thuỷ tinh thường được bán trên thị trường có nồng độ là 98%.

Bài 8.2 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Dung dịch acid nào sau đây có khả năng gây bỏng nếu rơi vào da?

A. HCl 36%.

B. HNO₃ 63%.

C. H₂SO₄ 98%.

D. H₃PO₄ 85%

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Dung dịch sulfuric acid H₂SO₄ 98% là dung dịch acid đặc, có tính háo nước nên có khả năng gây bỏng nếu rơi vào da.\

Bài 8.3 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Chất nào sau đây không bay hơi ở điều kiện thường do có nhiệt độ sôi rất cao (337^oC)?

A. H₂O.

B. HNO₃.

C. NH₃.

D. H₂SO_4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Chất không bay hơi ở điều kiện thường do có nhiệt độ sôi rất cao (337^oC) là H₂SO₄.

Bài 8.4 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Quá trình pha loãng dung dịch đậm đặc của acid nào sau đây toả rất nhiều nhiệt nên không được tự ý pha loãng?

A. HCl.

B. H₂SO₄.

C. CH₃COOH.

D. HNO₃.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

H₂SO₄ đặc khi bị pha loãng tỏa rất nhiều nhiệt, làm nước sôi đột ngột, có thể gây bỏng nên không được tự ý pha loãng dung dịch này.

Bài 8.5 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Ở thể lỏng, chất nào sau đây có dạng sánh như dầu do tồn tại liên kết hydrogen rất mạnh giữa các phân tử?

A. HF.

B. H₂SO₄.

C. H₂O.

D. CH₃COOH.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Ở thể lỏng, H₂SO₄ có dạng sánh như dầu do tồn tại liên kết hydrogen rất mạnh giữa các phân tử.

Bài 8.6 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Bước sơ cứu đầu tiên cần làm ngay khi một người bị bỏng sulfuric acid là

A. rửa với nước lạnh nhiều lần.

B. trung hoà acid bằng NaHCO₃.

C. băng bó tạm thời vết bỏng.

D. đưa đến cơ sở y tế gần nhất.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Rửa nước lạnh nhiều lần sẽ giúp làm giảm nồng độ acid trên da và làm giảm nhiệt do acid khi tiếp xúc với da gây nên.

Bài 8.7 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, hydrogen fluoride được điều chế từ quặng fluorite theo phản ứng: ${\text{CaF}}_2+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4\stackrel{{250}^{\circ }\text{C}}{\to }{\text{CaSO}}_4+2\text{HF}$

Vai trò của sulfuric acid trong phản ứng là

A. base.

B. chất oxi hoá.

C. acid.

D. chất khử.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Không có sự thay đổi số oxi hóa nên đây là phản ứng trao đổi giữa muối CaF₂ và acid H₂SO₄.

Bài 8.8 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfuric acid đặc thể hiện tính chất nào khi lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen?

A. Tính acid.

B. Tính base.

C. Tính háo nước.

D. Tính dễ tan.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Sulfuric acid đặc thể hiện tính háo nước khi lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen.

Bài 8.9 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Phân biệt được dung dịch Na₂SO₄ và NaCl bằng dung địch nào sau đây?

A. MgCl₂.

B. FeCl₂.

C. HCl.

D. BaCl₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Hiện tượng: Ống đựng Na₂SO­₄ xuất hiện kết tủa trắng BaSO₄.

BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl

Bài 8.10 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11 : Muối X không tan trong nước và các dung môi hữu cơ. Trong y học, X thường được dùng làm chất cản quang trong xét nghiệm X-quang đường tiêu hoá. Công thức của X là

A. BaSO₄.

B. Na₂SO₄.

C. K₂SO₄.

D. MgSO_4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

BaSO₄ là muối sunfate không tan trong nước, acid và các dung môi hữu cơ; được ứng dụng làm chất cản quang trong xét nghiệm X- quang.

Bài 8.11 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, hai nguồn nguyên liệu được khai thác từ mỏ để cung cấp nguyên tố lưu huỳnh là

A. ZnS, PbS.

B. H₂S, SO₂.

C. CaSO₄, BaSO₄.

D. S, FeS₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Sulfur đơn chất được tìm thấy gần suối nước nóng hoặc núi lửa. FeS₂ là thành phần chủ yếu của quặng pirite.

Bài 8.12 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Khi trộn dung dịch Na₂SO₄ với dung dịch BaCl₂, phản ứng thực chất xảy ra trong dung dịch là

A. ${\text{Ba}}^{2+}+{\text{SO}}_4^{2-}\to {\text{BaSO}}_4$.

B. ${\text{Na}}^{+}+{\text{Cl}}^{-}\to \text{NaCl}$.

C. ${\text{Ba}}^{2+}+{\text{Na}}_2{\text{SO}}_4\to {\text{BaSO}}_4+2{\text{Na}}^{+}$.

D. ${\text{BaCl}}_2+{\text{SO}}_4^{2-}\to {\text{BaSO}}_4+2{\text{Cl}}^{-}$.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Phản ứng tạo thành BaSO₄ không tan.

${\text{Ba}}^{2+}+{\text{SO}}_4^{2-}\to {\text{BaSO}}_4$

Bài 8.13 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Quá trình sản xuất sulfuric acid trong công nghiệp được thực hiện dựa trên các phản ứng sau:

(a) $\text{S}+{\text{O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }{\text{SO}}_2$

(b) $4{\text{FeS}}_2+11{\text{O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }2{\text{Fe}}_2{\text{O}}_3+8{\text{SO}}_2$

(c) $2{\text{SO}}_2+{\text{O}}_2\underset{{\text{V}}_2{\text{O}}_5}{\overset{t^o}{\rightleftharpoons }}2{\text{SO}}_3$

(d) ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4+{\text{SO}}_3\to {\text{H}}_2{\text{ S}}_2{\text{O}}_7$

Số phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử là

A. 1.

B. 3.

C. 2.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phản ứng xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử là

(a) $\text{S}+{\text{O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }{\text{SO}}_2$
(b) $4{\text{FeS}}_2+11{\text{O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }2{\text{Fe}}_2{\text{O}}_3+8{\text{SO}}_2$
(c) $2{\text{SO}}_2+{\text{O}}_2\underset{{\text{V}}_2{\text{O}}_5}{\overset{t^o}{\rightleftharpoons }}2{\text{SO}}_3$

Bài 8.14 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Cho nhiệt tạo thành chuẩn của SO₂(g) và SO₃(g) lần lượt là -296,8 kJ/mol và -395,7 kJ/mol.

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng: $2{\text{SO}}_2+{\text{O}}_2\stackrel{V_2{O}_5}{\rightleftharpoons }2{\text{SO}}_3$ là

A. -98,9 kJ.

B. -197,8 kJ.

C. 98,9 kJ.

D. 197,8 kJ.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên là:

2.(-395,7) – 2.(-296,8) = -197,8 kJ.

Bài 8.15 trang 32 Sách bài tập Hóa học 11: Cho dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với từng chất rắn sau: NaCl, NaBr, NaI, NaHCO₃ ở nhiệt độ thường.

Số phản ứng trong đó sulfuric acid đóng vai trò chất oxi hoá là

A. 2.

B. 4.

C. 1.

D. 3.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

2H₂SO₄ + 2NaBr → Na₂SO₄ + Br₂ + SO₂ + 2H₂O

5H₂SO₄ + 8NaI → 4Na₂SO₄ + 4I₂ + H₂S + 4H₂O

Bài 8.16 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các hợp chất carbohydrate sau: đường glucose, đường saccharose, bông, bột gỗ.

Số hợp chất có khả năng bị hoá đen khi tiếp xúc với sulfuric acid đặc là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Các hợp chất carbohydrate có công thức C_m(H₂O)_n đều bị hóa đen khi tiếp xúc với H₂SO₄ đặc.

C_m(H₂O)_n + H₂SO_{4 đặc} → mC + H₂SO₄.nH₂O

Bài 8.17 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, sulfur trioxide được hấp thụ vào dung dịch sulfuric acid đặc tạo thành những hợp chất có công thức chung là

A. H₂S₂O₇.

B. H₂SO₄.

C. H₂SO₄.nSO₃.

D. (SO₃)_n.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

H₂SO₄ + nSO₃ → H₂SO₄.nSO₃

Hợp chất H₂SO₄.nSO₃ gọi là oleum.

Bài 8.18 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các nguyên liệu sau: sulfur, quặng pyrite (FeS₂), không khí, nước, vanadium(V) oxide (V₂O₅).

Số nguyên liệu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid là

A. 4.

B. 2.

C. 5.

D. 3.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các nguyên liệu được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid là sulfur, quặng pyrite (FeS₂), không khí, nước, vanadium(V) oxide (V₂O₅).

Bài 8.19 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Kết quả phân tích thành phần một muối sulfate cho thấy nguyên tố kim loại M chiếm 28% về khối lượng, còn lại là oxygen và lưu huỳnh. Kim loại M là

A. Fe.

B. Cu.

C. Mg.

D. Ca.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Gọi muối sunfate có công thức M_n(SO₄)_m, ta có:

$28\%=\frac{M.n}{M.n+96.m}.100\%$ Chọn được n = 2, m = 3, M = 56

M là Fe.

Bài 8.20 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Hoà tan hết m gam oxide của kim loại M (hoá trị II) vào dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được 3m gam muối sulfate. Công thức của oxide kim loại là

A. ZnO.

B. CuO.

C. CaO.

D. MgO.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

MO + H₂SO₄ → MSO₄ + H₂O

Mol: a a a

Theo định luật bảo toàn khối lượng có: 80.a = 2m (g)

$\frac{M+16}{80}=\frac{m}{2m}=\frac{1}{2}$$\Rightarrow$M = 24. M là Mg

Bài 8.21 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 20,00 mL dung dịch X gồm các ion sau: Mg²⁺, NH₄⁺, SO₄^2- và Cl^-.

Cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm thứ nhất, đun nóng, thu được 0,116 g kết tủa và 49,58 mL khí (đkc).

Cho dung dịch BaCl₂ dư vào ống nghiệm thứ hai, thu được 0,233 g kết tủa. Xác định nồng độ mol mỗi loại ion trong dung dịch X.

Lời giải:

Ống nghiệm thứ nhất:

$\begin{array}{c}N{H}_4^{+}+O{H}^{-}\stackrel{t^o}{\to }N{H}_3+H_{2}O\\ M{g}^{2+}+2O{H}^{-}\to Mg{\left(OH\right)}_2\end{array}$

$\begin{array}{c}{n}_{M{g}^{2+}}=n_{Mg{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,002}mol\\ n_{N{H}_4^{+}}=n_{N{H}_3}=\mathrm{0,002}mol\end{array}$

Ống nghiệm thứ hai:

$\begin{array}{c}B{a}^{2+}+S{O}_4^{2-}\to BaS{O}_4\\ n_{S{O}_4^{2-}}=n_{BaS{O}_4}=\mathrm{0,001}mol\end{array}$

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho mỗi ống nghiệm, ta được:

$n_{C{l}^{-}}=\mathrm{0,004}mol$

Vậy [Mg²⁺] = [NH₄⁺] = 0,10 M; [Cl^-] = 0,20 M; [SO₄^2-] = 0,05 M.

Bài 8.22 trang 33 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, copper(II) sulfate được sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong sulfuric acid loãng và sục không khí:

$\text{Cu}+{\text{O}}_2+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$(loãng) $\to {\text{CuSO}}_4+{\text{H}}_2\text{O}$

a) Lập phương trình hoá học của phản ứng (1).

b) Tại sao thực tế không sản xuất từ đồng phế liệu theo sơ đồ phản ứng:

$\text{Cu}+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4($đặc $)\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }{\text{CuSO}}_4+{\text{SO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}$

Lời giải:

a) $2Cu+O_2+2H_{2}S{O}_4\to 2CuS{O}_4+2H_{2}O\left(1\right)$

b) Đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng theo phản ứng:

$Cu+2H_{2}S{O}_{\mathrm{4,}dac}\stackrel{t^o}{\to }CuS{O}_4+S{O}_2+H_{2}O\left(2\right)$

Bài 8.23 trang 34 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfur dioxide là một trong các tác nhân gây mưa acid, phát thải chủ yếu từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, xăng, dầu,...

Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thành phần chứa 0,8% lưu huỳnh về khối lượng để làm nhiên liệu.

a) Tính thể tích khí SO₂ (đkc) tối đa do nhà máy tạo ra trong một ngày.

b) Giả thiết có 1% lượng khí SO₂ tạo ra khuếch tán vào khí quyển rồi bị chuyển hoá thành sulfuric acid trong nước mưa theo sơ đồ:

${\text{SO}}_2\underset{\text{xt}}{\overset{+{\text{O}}_2}{\to }}{\text{SO}}_3\stackrel{+{\text{H}}_2\text{O}}{\to }{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$

Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid, giả thiết nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 1.10^-5M.

Lời giải:

a) $S+O_2\stackrel{t^o}{\to }S{O}_2$

Số mol SO₂ tạo ra = $6{000.10}^6.\frac{\mathrm{0,8}}{100.32}={\mathrm{1,5.10}}^6\left(mol\right)$

Thể tích SO₂ tạo ra = ${\mathrm{24,79.1,5.10}}^6=37185000L=37185\left(m^3\right)$

b) Số mol H₂SO₄ tạo ra = 1,5.10⁴ mol

Thể tích nước mưa bị nhiễm acid = $\frac{{\mathrm{1,5.10}}^4}{{1.10}^{-5}}={\mathrm{1,5.10}}^{9}L=150000\left(m^3\right).$

Bài 8.24 trang 34 Sách bài tập Hóa học 11: Trong sản xuất phân bón, surpephosphate kép chứa thành phần dinh dưỡng là Ca(H₂PO₄)₂, được sản xuất từ quặng phosphorite theo hai giai đoạn sau:

${\text{Ca}}_3{\left({\text{PO}}_4\right)}_2+3{\text{H}}_2{\text{SO}}_4\to 2{\text{H}}_3{\text{PO}}_4+3{\text{CaSO}}_4$

${\text{Ca}}_3{\left({\text{PO}}_4\right)}_2+4{\text{H}}_3{\text{PO}}_4\to 3\text{Ca}{\left({\text{H}}_2{\text{PO}}_4\right)}_2$

Để sản xuất được 1 tấn Ca(H₂PO₄)₂ với hiệu suất của cả quá trình là 80% thì cần bao nhiêu tấn dung dịch H₂SO₄ 70%?

Lời giải:

Phương trình phản ứng: ${\text{Ca}}_3{\left({\text{PO}}_4\right)}_2+3{\text{H}}_2{\text{SO}}_4\to 2{\text{H}}_3{\text{PO}}_4+3{\text{CaSO}}_4$

Mol: 8 547,0 ←5 698,0

${\text{Ca}}_3{\left({\text{PO}}_4\right)}_2+4{\text{H}}_3{\text{PO}}_4\to 3\text{Ca}{\left({\text{H}}_2{\text{PO}}_4\right)}_2$

Mol: 5 698,0 ←4 273,5

Khối lượng dung dịch H₂SO₄ 70% cần dùng là:

$8\mathrm{547.98.}\frac{100}{70}.\frac{100}{80}=1495725\left(g\right)\approx$1,5 tấn

Lý thuyết Sulfuric acid và muối sulfate

1. Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

a. Tìm hiểu khái niệm hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

- Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ

- Trừ một số hợp chất khác như: oxide của carbon (CO, CO₂), muối carbonate (CO₃^2-), các carbide (CN^-)₃,…

- Hóa học hữu cơ là ngành hóa học nghiên cứu các hợp chất hữu cơ: nghiên cứu cấu trúc, tính chất, phương pháp và ứng dụng của các hợp chất.

b. Tìm hiểu đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ

- Đặc điểm liên kết:

+ Liên kết hoá học trong các hợp chất hữu cơ thường là liên kết cộng hoá trị.

- Tính chất vật lí:

+ Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp

+ Không tan hoặc ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

- Tính chất hoá học:

+ Đa số các hợp chất hữu cơ dễ cháy

+ Kém bền với nhiệt nên dễ bị phân huỷ bởi nhiệt.

+ Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn và không theo một hướng nhất định nên tạo thành hỗn hợp các sản phẩm.

c. Phân loại các hợp chất hữu cơ

- Hợp chất hữu cơ gồm: hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon.

- Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ chỉ được tạo thành từ hai nguyên tố carbon và hydrogen.

- Dẫn xuất của hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử ngoài nguyên tố carbon còn có các nguyên tố như oxygen, nitrogen, sulfur, halogen,...

2. Nhóm chức và phổ hồng ngoại (IR)

a. Tìm hiểu khái niệm nhóm chức và một số loại nhóm chức cơ bản

- Nhóm chức là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gây ra những tính chất đặc trưng của nhóm chất hữu cơ

b. Dự đoán một số nhóm chức cơ bản dựa vào tín hiệu phổ hồng ngoại (IR)

- Có thể xác định sự có mặt của một số nhóm chức cơ bản trong phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào phổ hồng ngoại.

- Phổ hồng ngoại biểu diễn sự phụ thuộc vào:

+ Cường độ hấp thụ bức xạ hồng ngoại của một chất vào số sóng

+ Bước sóng.

- Trên phổ hồng ngoại, trục nằm ngang biểu diễn số sóng (cm) của các bức xạ trong vùng hồng ngoại, trục thẳng đứng biểu diễn cường độ truyền qua hoặc độ hấp thụ (theo %).

Sơ đồ tư duy Sulfuric acid và muối sulfate

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học 11 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 9: Ôn tập chương 2

Bài 10: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài 13: Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ