30 bài tập về Sulfuric acid và muối sulfate (2024) có đáp án chi tiết nhất

Bài tập về Sulfuric acid và muối sulfate

1. Lý thuyết và phương pháp giải

1.1 Sulfuric acid

a) Tính chất vật lý và cấu tạo phân tử:

- Là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H₂SO₄ 98% có D = 1,84g/cm3).

- Trong phân tử của H₂SO₄, các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. 2 liên kết đơn O – H, 2 liên kết đơn O – S và 2 liên kết đôi S = O.

 

b) Tính chất hóa học và ứng dụng

- Dung dịch H₂SO₄ loãng có tính chất chung của acid như:

+ Làm quỳ tím hóa đỏ

+ Tác dụng với kim loại $Fe+H_{2}S{O}_4\to FeS{O}_4+H_2\uparrow$

+ Tác dụng với basic oxide và base $\begin{array}{l}CuO+H_{2}S{O}_4\to CuS{O}_4+H_{2}O\\ Mg(OH{)}_2+H_{2}S{O}_4\to MgS{O}_4+2H_{2}O\end{array}$

+ Tác dụng với muối $BaC{l}_2+H_{2}S{O}_4\to BaS{O}_4\downarrow +2HCl$

-Dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng có tính oxi hóa mạnh và tính háo nước

 

- Ứng dụng

+ Sulfuric acid đặc hấp thụ mạnh hơi nước nên được dùng để làm khô những khí không tác dụng với nó.

+ Dùng để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo…

c) Cách bảo quản, sử dụng và nguyên tắc xử lí khi bỏng acid

- Khi sử dụng, bảo quản dung dịch sulfuric acid cần phải cẩn thận, tuân thủ đúng nguyên tắc an toàn.

- Cách pha loãng dung dịch H₂SO₄ đặc: đổ từ từ dung dịch H₂SO₄ đặc vào nước, tuyệt đối không làm ngược lại.

- Khi bị bỏng acid cần nhanh chóng bỏ quần áo bị dính acid, rửa ngay bằng nước sạch khoảng 20 phút sau đó đến cơ sở ý tế gần nhất.

d) Quy trình sản xuất sulfuric acid theo phương pháp tiếp xúc

- Giai đoạn 1: Sản xuất SO₂:

- Giai đoạn 2: Sản xuất SO₃

- Giai đoạn 3: Sản xuất H₂SO₄

$\begin{array}{l}{H}_{2}S{O}_4+nS{O}_3\to H_{2}S{O}_4.nS{O}_3\\ H_{2}S{O}_4.nS{O}_3+n{H}_{2}O\to (n+1)H_{2}S{O}_4\end{array}$

1.2 Muối Sulfate

a) Ứng dụng của một số muối sulfate

- CaSO₄ được dùng sản xuất vật liệu xây dựng; làm chất phụ gia để làm đông các sản phẩm như đậu hũ, đậu non,…

- BaSO₄ được sử dụng làm phụ gia pha màu cho công nghiệp sơn, cho thủy tinh, cho gốm sứ cách điện và cao su chất lượng cao.

-MgSO₄ được sử dụng làm muối tắm, làm dịu cơ bắp khi sưng tấy; bổ sung cho tôm, cá,…

-(NH₄)₂SO₄: thành phần của thuốc trừ sau hòa tan, thuốc diệt nấm, phân bón,…

b) Nhận biết sulfate ion

- Thuốc thử để nhận biết ion sulfate $S{O}_4^{2-}$ là ion Ba²⁺.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm 3 kim loại: Fe; Zn và Cu.

+ TN1: Cho 4,74 gam X phản ứng hoàn toàn trong H₂SO₄ loãng thấy thoát ra 1,568 lít khí ở đktc.

+ TN2: Cho 0,16 mol X phản ứng với H₂SO₄ đặc, nóng, dư thấy thoát ra 4,704 lít khí SO₂ là sản phẩm khử duy nhất ở đktc.

% khối lượng của Fe, Cu, Zn trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là

A. 59,07%, 27,43% và 13,50%.

B. 59,07%, 13,50% và 27,43%.

C. 20 %, 20% và 60%.

D. 30%, 30% và 40%.

Lời giải:

Đáp án B

Gọi số mol Fe; Zn; Cu trong TN1 lần lượt là a,b,c (mol);

Theo Kl: 56a + 65b + 64c = 4,74 (1)

Bảo toàn e hoặc viết PTHH → a + b = 0,07 (2)

Gọi số mol Fe; Zn; Cu trong TN2 lần lượt là ka; kb; kc (mol)

⇒ k(a + b + c) = 0,16 (3)

lại có n_SO2 = 0,21. Bảo toàn e hoặc viết PTHH → k(3a + 2b + 2c) = 0,42 (4)

Lấy (3)/(4)

⇒ 0,06a – 0,1b – 0,1c = 0 (5)

Từ (1), (2), (5) Giải hệ ⇒ a = 0,05; b = 0,02; c = 0,01

• %m_Fe = .100=59,07%
• %m_Zn = .100=27,43%
• %m_Cu = 100 – 59,07 – 27,43 = 13,5%

Ví dụ 2: Cho m(g) hỗn hợp A gồm 3 kim loại Al, Zn, Cu. Lấy 0,1 mol A tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được 1,68 lít khí ở đktc và 2,4g kim loại không tan. Mặt khác, lấy 22,05g A Cho tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng, dư thu được a mol khí SO₂ (đktc).Giá trị của a là

A. 0,45.             

B. 0,35.

C. 0,55.             

D. 0,25.

Lời giải:

Đáp án A

Trong 0,1 mol A:

- n_Cu = 0,0375 (mol)

- Gọi số mol Al; Zn x và y (mol);

⇒ x = 0,025; y = 0,0375 (mol)

- m_A = 11,025 (mol)

Tính a:

Áp dụng định luật bảo toàn e: 2a = 2.(2.0,0375 + 3.0,025 + 2.0,0375) ⇒ a = 0,45 (mol).

Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 0,8125g một kim loại hoá trị II và dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được 0,28 lít khí SO₂ (đktc). Kim loại đã dùng là

A. Mg.    

B. Cu.

C. Zn.    

D. Fe.

Lời giải:

Đáp án C

Bảo toàn số mol e có: 2.n_KL = 2.n_khí

3. Bài tập vận dụng

Câu 1: Dung dịch H₂SO₄ loãng có thể tác dụng với cả 2 chất nào sau đây?

A. Cu và Cu(OH)₂.    

B. Fe và Fe(OH)₃.

C. C và CO₂.             

D. S và H₂S.

Lời giải:

Đáp án B

Fe + H₂SO₄ (l) → FeSO₄ + H₂

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ (l) → Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Câu 2: H₂SO₄ đặc khi tiếp xúc với đường, vải, giấy có thể làm chúng hóa đen do tính chất nào dưới đây?

A. Oxi hóa mạnh.       

B. Háo nước.

C. Axit mạnh.             

D. Khử mạnh.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 3: Cho 1,3g Zn và 0,56g Fe tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được V lít khí (đktc). Giá trị của V là

A. 0,448l.                 

B. 0,224l.

C. 6,72l.                     

D. 0,672l.

Lời giải:

Đáp án D

n_Zn = 0,02 mol, n_Fe = 0,01 mol

khí sinh ra là H₂

Bảo toàn số mol e ta có: 2n_Zn + 2n_Fe = 2n_khí → n_khí = 0,03 mol

→ V = 0,03.22,4 = 0,672 lít.

Câu 4: Cho 0,96g Cu phản ứng hoàn toàn với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là

A. 0,448 lít.    

B. 0,336 lít.

C. 0,112 lít.    

D. 0,224 lít.

Lời giải:

Đáp án B

n_Cu = 0,015 mol

bảo toàn số mol e: 2.n_Cu = 2.n_khí → n_khí = 0,015 mol

→ V = 0,015.22,4 = 0,336 lít.

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là?

A. 9,52.    

B. 10,27.

C. 8,98.    

D. 7,25.

Lời giải:

Đáp án C

Bảo toàn nguyên tố H có n_axit = n_khí = 0,06 mol

Bảo toàn khối lượng: m_x + m_axit = m_muối + m_khí

→ m_muối = 3,22 + 0,06.98 – 0,06.2 = 8,98 gam.

Câu 6: Hoà tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch H₂SO₄ loãng (dư), thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO₄ 0,5M. Giá trị của V là

A. 80.    

B. 40.

C. 20.    

D. 60.

Lời giải:

Đáp án B

Fe (0,1) + H₂SO₄ → FeSO₄ (0,1 mol) + H₂

10FeSO₄ (0,1) + 2KMnO₄ (0,02 mol) + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)3 + K2SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

V = 0,02 : 0,5 = 0,04 lít = 40ml.

Câu 7: Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 10%, thu được 2,24 lít khí H₂ (ở đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là

A. 101,68 gam.    

B. 88,20 gam.

C. 101,48 gam.    

D. 97,80 gam.

Lời giải:

Đáp án C

Bảo toàn H có n_axit = n_khí = 0,1 mol → m_{dd axit} = 0,1.98 : 10% = 98 gam.

Bảo toàn khối lượng: m_kl + m_{dd axit} = m_{dd muối} + m_khí

→ m_{dd muối} = 3,68 + 98 – 0,1.2 = 101,48 gam.

Câu 8: Cho 0,01 mol một hợp chất của sắt tác dụng hết với H₂SO₄ đặc nóng (dư), thoát ra 0,112 lít (ở đktc) khí SO₂ (là khí duy nhất và là sản phẩm khử duy nhất). Công thức của hợp chất sắt đó là

A. FeS.    

B. FeS2.

C. FeO.     

D. FeCO₃.

Lời giải:

Đáp án C

n_khí = 0,005 mol

Khí thu được chỉ có SO₂ → loại FeCO₃

Bảo toàn e có: n.0,01 = 2.0,005 → n = 1 (n là số e nhường)

→ FeO thỏa mãn.

Câu 9: Dung dịch H₂SO₄ loãng phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?

A. Al₂O₃, Ba(OH)₂, Ag.

B. CuO, NaCl, CuS.

C. FeCl₃, MgO, Cu.

D. BaCl₂, Na₂CO₃, FeS.

Lời giải:

Đáp án D

Ag, Cu, CuS không phản ứng với H₂SO₄ loãng.

Câu 10: Kim loại nào sau đây không tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng?

A. Na.    

B. Al.

C. Mg.    

D. Cu.

Lời giải:

Đáp án D

Cu đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn bằng dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được V lít H₂ (đktc). Giá trị của V là

A. 2,24.    

B. 3,36.

C. 1,12.    

D. 4,48.

Lời giải:

Đáp án A

Câu 12: Cho 20 gam hỗn hợp Cu và Al phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thấy thu được 13,44 lít khí (đktc). % theo khối lượng Al và Cu trong hỗn hợp lần lượt là

A. 44% và 66%.    

B. 54% và 46%.

C. 50% và 50%.   

D. 94% và 16%.

Lời giải:

Đáp án B

Cu không phản ứng

Bảo toàn e → 3.n_Al = 2.n_khí → n_Al = 0,4

%m_Al = 54%.

Câu 13: Công thức của oleum là

A. H₂SO₄.SO₃.    

B. H₂SO₄.nH₂O.

C. H₂SO₄.nSO₃.    

D. H₂SO₄.nSO₂.

Lời giải:

Đáp án C

Câu 14: Cách pha loãng H₂SO₄ đặc an toàn là?

A. Rót nước vào axit, khuấy đều.

B. Rót từ từ nước vào axit, khuấy đều.

C. Rót từ từ axit vào nước, khuấy đều.

D. Rót nhanh axit vào nước, khuấy đều.

Lời giải:

Đáp án C

Câu 15: Phản ứng nào sau đây là sai?

A. 2FeO + 4H₂SO_4đặc→ Fe₂(SO₄)₃+ SO₂ + 4H₂O.

B. Fe₂O₃+ 4H₂SO_4đặc→ Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O.

C. FeO + H₂SO_4loãng→ FeSO₄+ H₂O .

D.Fe₂O₃+ 3H₂SO_4loãng→ Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O.

Lời giải:

Đáp án B

Fe₂O₃ + 3H₂SO_4đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O.

Câu 16: Axit sunfuric đặc thường được dùng để làm khô các chất khí ẩm. Khí nào sau đây có thể được làm khô nhờ axit sunfuric đặc?

A. Khí CO₂.    

B. Khí H₂S.

C. Khí NH₃.    

D. Khí SO₃.

Lời giải:

Đáp án A

CO₂ không phản ứng với axit sunfuric đặc.

Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn bằng dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng, dư thấy thu được V lít SO₂ (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là

A. 2,24.    

B. 3,36.

C. 1,12.    

D. 4,48.

Lời giải:

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron có:

2.n_Zn = 2.n_khí → n_khí = n_Zn = 0,1 mol

V = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Câu 18: Hòa tan hết 0,2 mol Fe(OH)₂ bằng dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư), thu được V lít (đktc) khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là

A. 2,24 lít.    

B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.    

D. 6,72 lít.

Lời giải:

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron có:

V = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Câu 19: Cho FeCO₃ tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng, sản phẩm khí thu được là

A. CO₂và SO₂.     

B. SO₃và CO₂.

C. SO₂.                 

D. CO₂.

Lời giải:

Đáp án A

2FeCO₃ + 4H₂SO_4đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 2CO₂ + SO₂ + 4H₂O

Câu 20: Để nhận ra sự có mặt của ion sunfat trong dung dịch, người ta thường dùng

A. quỳ tím.

B. dung dịch muối Mg²⁺.

C. dung dịch chứa ion Ba²⁺.

D. thuốc thử duy nhất là Ba(OH)₂.

Lời giải:

Đáp án C

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄ (↓ trắng).

Câu 21: Các khí sinh ra khi cho saccarozơ vào dung dịch H₂SO₄ đặc, dư là

A. H₂S và CO₂.    

B. H₂S và SO₂.

C. SO₃và CO₂.    

D. SO₂và CO₂.

Lời giải:

Đáp án D

Câu 22: Những kim loại nào sau đây bị thụ động hóa trong dd H₂SO₄ đặc, nguội?

A. Al và Zn.    

B. Al và Fe.

C. Fe và Cu.    

D. Fe và Mg.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 23: Cho các chất: Cu, CuO, NaCl, Mg, KOH, C, Na2CO₃ số chất vừa tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, vừa tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng là

A. 3.    

B. 4.

C. 5.    

D. 6.

Lời giải:

Đáp án B

4 chất là CuO, Mg, KOH, Na₂CO₃.

Câu 24: Cho 11,2 gam Fe và 6,4 gam Cu tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư. Sau phản ứng thu được V lít khí H₂ (đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 lít.    

B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.    

D. 6,72 lít.

Lời giải:

Đáp án C

Cu không phản ứng

→ V = 0,2.22,4 = 4.48 lít.

Câu 25: Khi cho Fe vào các axit sau, trường hợp nào không xảy ra phản ứng?

A. HCl.               

B. H₂SO_{4đặc, nóng}.

C. H₂SO_4loãng.   

D. H₂SO_{4đặc, nguội}.

Lời giải:

Đáp án D

Fe bị thụ động trong H₂SO_{4đặc, nguội}.

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

30 bài tập về Ammonia. Muối ammonium (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Nitrogen (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng (2024) có đáp án chi tiết nhất

500 Bài tập Hóa 11 Chương 2: Nitơ - Photpho (có đáp án năm 2023)

30 Bài tập về Axit nitric và muối nitrat (2024) có đáp án chi tiết nhất