Phân dạng bài tập axit sunfuric

Dạng 9. Tính axit mạnh của dung dịch H₂SO₄ loãng.

Phương pháp giải

+ Dãy hoạt động hóa học:

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

+ Kim loại M (trước H) tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng:

2M + xH₂SO₄ M₂(SO₄)_x + xH₂

(x là hóa trị thấp nhất của kim loại).

Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố, khối lượng và bảo toàn electron ta có thể thiết lập được một số công thức:

+ Bazơ, oxit kim loại tác dụng với H₂SO₄ loãng:

2M(OH)x + xH₂SO₄ M₂(SO₄)_x + 2xH₂O.

M₂O_x + xH₂SO₄ M₂(SO₄)_x + xH₂O.

Bản chất là đây là phản ứng trao đổi, ta thấy sự kết hợp của 1OH và 1H tạo 1H₂O; hoặc 1O kết hợp với 2H tạo ra 1H₂O.

Khi giải bài tập phần này ta nên áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, cũng như áp dụng linh hoạt các định luật bảo toàn electron, khối lượng, nguyên tố.

► Các ví dụ minh họa ◄

9.1 Tác dụng với kim loại.

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe vào dung dịch H₂SO₄ loãng (dư), kết thúc phản ứng thu được 2,24 lít khí H₂ (đktc). Khối lượng của Fe trong 2m gam X là

A. 4,48 gam. B. 11,2 gam. C. 16,8 gam. D. 5,6 gam.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – Sở Giáo dục Đào tạo Phú Thọ, năm 2016)

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 0,78 gam hỗn hợp kim loại Al, Mg bằng dung dịch H₂SO₄ loãng, thấy thoát ra 896 ml khí H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối sunfat khan?

A. 3,84 gam. B. 4,62 gam. C. 46,2 gam. D. 36,5 gam.

Ví dụ 3: Hòa tan hết 8 gam hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được 4,48 lít khí H₂ ở đktc. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là

A. 30%. B. 70%. C. 56%. D. 44%.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 4 – THPT Ngô Gia Tự – Vĩnh Phúc, năm 2016)

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 36,4 gam hỗn hợp X gồm kẽm và sắt, có khối lượng bằng nhau trong dung dịch axit sunfuric loãng, dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y và V lít khí (đktc). Giá trị của V gần nhất với?

A. 12,55. B. 14,55. C. 13,44. D. 11,22.

Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M, có khối lượng bằng nhau, trong dung dịch H₂SO₄loãng dư thu được dung dịch Y và 7,056 lít H₂ (đktc). Kim loại M là

A. Ca. B. Al. C. Fe. D. Cu.

Ví dụ 6: Hoà tan 13,44 gam một kim loại M có hóa trị không đổi bằng dung dịch H₂SO₄ loãng dư, thu được dung dịch Y và V lít khí H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch Y thu được 36,48 gam muối sunfat khan. Kim loại M là

A. Mg. B. Al. C. Fe. D. Zn.

9.2 Tác dụng với bazơ, oxit kim loại.

Ví dụ 7: Hòa tan hết m gam hiđroxit của kim loại M có hóa trị không đổi cần dùng vừa đủ 10m gam dung dịch H₂SO₄ 10%. Kim loại M là

A. Al. B. Zn. C. Mg. D. Cu.

Ví dụ 8: Cho 35,3 gam hỗn hợp X gồm CuO và Al₂O₃ tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được dung dịch chứa 91,3 gam muối. Phần trăm khối lượng của Al₂O₃ trong X là

A. 72,24%. B. 43,34%. C. 27,76%. D. 56,66%.

Ví dụ 9: Hoà tan hoàn toàn 46,1 gam hỗn hợp gồm Fe₂O₃, MgO, ZnO trong 1,7 lít dung dịch axit H₂SO₄ 0,5M vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam hỗn hợp muối sunfat khan. Giá trị của m là

A. 114,1. B. 113,1. C. 112,1. D. 111,1.

Ví dụ 10: Cho 25,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄ và Fe₂O₃ tác dụng với dung dịch H₂SO₄ 15% dư, thu được dung dịch Y và thấy có 7,84 lít khí (đktc) thoát ra. Thành phần phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 55,55%. B. 88,88%. C. 66,66%. D. 77,77%.

Ví dụ 11: Cho 855 gam dung dịch Ba(OH)₂ 10% vào 200 gam dung dịch H₂SO₄ thu được kết tủa và dung dịch X. Để trung hoà dung dịch X người ta phải dùng 125ml dung dịch NaOH 25% (d = 1,28). Nồng độ phần trăm của dung dịch H₂SO₄ là

A. 98%. B. 25%. C. 49%. D. 50%.

9.3 Tác dụng với muối.

Ví dụ 12: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm MgCO₃, K₂CO₃, Na₂CO₃ trong dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được dung dịch Y và 7,84 lít khí bay ra (đktc). Khi cô cạn dung dịch Y thu được 38,2 muối khan. Giá trị m là

A. 25,6. B. 50,8. C. 51,2. D. 25,4.

Ví dụ 13: Hòa tan 32,2 gam hỗn hợp X gồm 3 muối MgCO₃ và CaCO₃, K₂CO₃ bằng dung dịch H₂SO₄ loãng dư, sau phản ứng hoàn toàn, thu được V lít khí (đktc) và dung dịch Y chứa 43 gam muối sunfat. Giá trị của V là

A. 5,60. B. 6,72. C. 4,48. D. 8,96.

Dạng 10. Tính oxi hóa mạnh của dung dịch H₂SO₄ đặc.

Phương pháp giải

+ H₂SO₄ đặc có tính oxi hóa mạnh, nó oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt…), nhiều phi kim như C, P, S… và nhiều hợp chất như FeO, C₁₂H₂₂O₁₁, H₂S… Trong các phản ứng đó, nguyên tử bị khử về số oxi hóa thấp hơn như , , . Ví dụ: