SO3 + H2O → H2SO4 | SO3 ra H2SO4

Phản ứng SO₃ + H₂O → H₂SO₄

1. Phương trình SO₃ ra H₂SO₄

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

2. Điều kiện phản ứng SO₃ ra H₂SO₄

Nhiệt độ thường

3. Bản chất của SO₃ (Lưu huỳnh trioxit) trong phản ứng

SO₃ có đầy đủ tính chất của một oxit axit tác dụng rất mạnh với nước tạo thành H₂SO_4.

4. Sản xuất H₂SO₄ trong công nghiệp

FeS₂ → SO₂ → SO₃→ H₂SO₄

Phương trình hóa học

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

2SO₂ + O₂(k) → 2SO₃(k)

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

5. Ứng dụng của H2S04

- Trong sản xuất phân bón

Axit sunfuric được dùng chính trong để sản xuất axit photphoric, một nguyên liệu không thể thiếu để sản xuất các loại phân photphat. Và nó cũng được dùng để sản xuất Amoni sunfat.

- Trong sản xuất công nghiệp:

H2SO4 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kim loại như đồng, kẽm,... và dùng để làm sạch bề mặt thép và dung dịch tẩy gỉ.

Axit sunfuric còn được dùng để sản xuất nhôm sunfat (phèn làm giấy), các loại muối sunfat, chế tạo thuốc nổ, thuốc nhuộm, chất dẻo, tẩy rửa kim loại trước mạ, sản xuất dược phẩm.

Hỗn hợp H2SO4 với nước được dùng làm chất điện giải trong các dạng ắc quy, axit chì,...

Mỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H2SO4 được sử dụng, nổ bật trong các ngành sản xuất như phân bón 30%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8%, chất dẻo 5%, luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, ...

- Trong xử lý nước thải:

Axit sunfuric được sử dụng để sản xuất nhôm hidroxit, chất được dùng trong các nhà máy xử lý nước để lọc tạp chất, cải thiện mùi vị của nước, trung hòa độ pH trong nước, loại bỏ các Ca2+, Mg2+, có trong nước thải.

Lưu ý: Về tác hại của axit sunfuric, đây là hóa chất nguy hiểm, hạng một ăn mòn và gây bỏng rộp da. Vì thế khi sử dụng nên trang bị đầy đủ các dụng cụ chuyên dụng, mặt nạ phòng độc cá nhân, khẩu trang, tủ hút khio pha chế...

6. Lưu huỳnh trioxit SO₃

6.1. Tính chất vật lí

Điều kiện thường, SO₃ là chất lỏng, không màu.

Nhiệt độ nóng chảy: 17^oC; nhiệt độ sôi: 45^oC.

Tan vô hạn trong nước và trong axit H₂SO₄.

6.2. Tính chất hóa học SO₃

Là 1 oxit axit

Tác dụng với nước → dung dịch axit

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Chú ý: H₂SO₄ là 1 axit mạnh và có tính oxi hóa mạnh.

Tác dụng với dung dịch bazơ (có thể tạo thành 2 loại muối sunfat và hiđrosunfat)

SO₃ + KOH → KHSO₄

SO₃ + 2KOH → K­₂SO₄ + H₂O

SO₃ + NaOH → có thể tạo 2 muối: muối axit hiđrosunfat (chứa ion HSO₄^-); muối trung hòa sunfat (chứa ion SO₄^2-) tùy tỉ lệ.

Tác dụng với oxit bazơ → muối:

SO₃ + BaO → BaSO₄

6.3. Ứng dụng

Là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H₂SO₄ có tầm quan trọng bậc nhất trong công nghiệp.

6.4. Điều chế

Trong công nghiệp:

Phương pháp: oxi hóa SO₂ở nhiệt độ cao.

Phương trình hóa học: 2SO₂+ O₂ ⇄ 2SO₃ (điều kiện: 450 – 500^oC; xúc tác: V₂O₅)

6.5. Nhận biết

Thuốc thử: dung dịch BaCl₂

Hiện tượng: xuất hiện kết tủa.

Phương trình hóa học: SO₃ + H₂O + BaCl₂ → BaSO₄­↓ + 2HCl

7. Tính chất hóa học của H₂O

7.1. Nước tác dụng với kim loại

Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Ca, Na, K, Ba,… để tạo thành dung dịch Bazo và khí Hidro.

H₂O + Kim loại → Bazơ + H₂↑

2M + 2nH₂O → 2M(OH)_n + nH2↑

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Đặc biệt, một số kim loại trung bình như Mg, Zn, Al, Fe,…phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo ra oxit kim loại và hidro. Bên cạnh đó, kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.

7.2. Nước tác dụng với oxit bazo

Nước tác dụng với một số oxit bazo như Na₂O, CaO , K₂O,… tạo thành dung dịch bazo tương ứng. Dung dịch bazo làm cho quỳ tím hóa xanh.

H₂O + Oxit bazơ → Bazơ

Na₂O + H₂O → 2NaOH

Li₂O + H₂O→ 2LiOH

K₂O + H₂O→ 2KOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

7.3. Nước tác dụng với oxit axit

Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.

H₂O + Oxit axit → Axit

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

SO₃ + H2O → H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃

8. Bài tập vận dụng

Câu 1. Cho các nhận định sau :

(1). O₃ có tính oxi hóa mạnh hơn O₂.

(2). Ozon oxi hóa được Bạc và dung dịch KI.

(3). SO₂ làm nhạt màu vàng của dd nước Brom.

(4). H₂SO₄ đặc rất háo nước và có tính oxi hóa mạnh.

(5). H₂SO₄ đặc hấp thụ SO₃ tạo ra Oleum.

(6). Hiđro peoxit vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

(7). Lưu huỳnh đơn chất vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.

Số nhận định đúng là:

A. 4

B. 7

C. 5

D. 6

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 2. Cho các chất sau: S, SO₂, H₂S, H₂SO₄, Cl₂, HCl, O₂, O₃. Dãy gồm các chất vừa có thể đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò chất khử trong các phản ứng hóa học là:

A. H₂S, H₂SO₄, Cl₂, HCl

B. S, SO₂, Cl₂, HCl

C. S, SO₂, H₂S, H₂SO₄

D. Cl₂, O2, O₃

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Dãy gồm các chất vừa có thể đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò chất khử trong các phản ứng hóa học là: S, SO₂, Cl₂, HCl.

Câu 3. Phản ứng nào sau đây lưu huỳnh đóng vai trò là chất oxi hoá?

A. S + O₂ SO₂

B. S + 2Na Na₂S

C. S + 2H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O

D. S + 6HNO₃ H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 4. Nhận định nào sau đây là đúng?

A. Kim loại có khả năng nhường electron tốt hơn rất nhiều so với phi kim

B. Bán kính của nguyên tử kim loại bé hơn so với bán kính của nguyên tử phi kim trong cùng một chu kì

C. Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử phi kim sẽ ít hơn số electron lớp ngoài cùng của kim loại

D. Độ âm điện của nguyên tử phi kim thường bé hơn nguyên tử kim loại

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Câu 5. Sơ đồ điều chế H₂SO₄ trong công nghiệp là:

A. FeS₂ → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄

B. S → SO₂ → SO₃→ H₂SO₄

C. FeS₂→ S → SO₂ → SO₃→ H₂SO₄

D. S → H₂S →SO₂ → SO₃ → H₂SO₄

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Phương trình hóa học

4FeS₂ + 11O₂→ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

2SO₂ + O₂ (k) → 2SO₃ (k)

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Câu 6. Hòa tan hết m gam SO₃ vào nước thu được 196 gam dung dịch axit sunfuric có nồng độ 15%. Khối lượng m gam SO₃ là

A. 20g

B. 15g

C. 25g

D. 10g

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

n_H2SO4= m_H2SO4/M_H2SO4= (196.12,5/100)/98 = 0,25 (mol)

⇒ n_SO3= n_H2SO4 = 0,25 (mol)

⇒ m_SO3 = 0,25.80 = 20 g

Câu 7. Khi trộn lẫn dung dịch X chứa 1 mol H₂SO₄ vào dung dịch Y chứa 1 mol NaOH được dung dịch Z. Dung dịch Z làm quì tím chuyển sang:

A. Màu đỏ

B. Màu xanh

C. Không màu

D. Màu tím

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 8. Dãy các chất nào sau đây tan trong nước?

A. Al₂O₃, CaO, P₂O₅, CuO, CO₂

B. CuO, CaO, P₂O₅, CO, CO₂

C. Na₂O, CaO, P₂O₅, SO₃, SO₂

D. Fe₂O₃, BaO, SO₂, SO₃, SO₂

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 9. Khí sunfurơ được tạo ra từ cặp chất nào sau đây?

A. Muối natri sunfit và axit cacbonic

B. Muối natri sunfit và dung dịch axit clohiđric

C. Muối natri sunfat và dung dịch axit clohiđric

D. Muối natri sunfat và muối đồng (II) clorua

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 10. Dãy oxit tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng là:

A. MgO, Fe₂O₃, SO₂, CuO.

B. Fe₂O₃, MgO, P₂O₅, K₂O .

C. MgO, Fe₂O₃, CuO, K₂O.

D. MgO, Fe₂O₃, SO₂, P₂O₅.

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 11. Dãy các chất tác dụng đuợc với nước tạo ra dung dịch bazơ là:

A. MgO, K₂O, CuO, Na₂O

B. CaO, Fe₂O₃, K₂O, BaO

C. CaO, K₂O, BaO, Na₂O

D. Li₂O, K₂O, CuO, Na₂O

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

C. CaO, K₂O, BaO, Na₂O

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

K₂O + H₂O → 2KOH

BaO + H₂O → Ba(OH)₂

Na₂O + H₂O → 2NaOH

Câu 12. Kết luận nào sau đây không đúng khi nói 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. Khi pha loãng axit sunfuric, chỉ được cho từ từ nước vào axit

D. H₂SO₄ đặc là chất hút nước mạnh

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

Muốn pha loãng H₂SO₄ đặc, người ta rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không được làm ngược lại => Phát biểu C sai

Câu 13. 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

Giải thích:

B. Ở điều kiện thường H₂SO₄ là chất lỏng

Câu 14. Dãy chất tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng tạo thành dung dịch có màu xanh lam:

A. CuO, MgCO₃

B. Cu, CuO

C. Cu(NO₃)₂, Cu

D. CuO, Cu(OH)₂

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích: