các dạng bài tập về axit sunfuric đặc

GV: HOÀNG DUY HẢI DẠNG BÀI TẬP VỀ AXIT H 2 SO 4 ĐẶC * MỘT SỐ LƯU Ý CẦN NẮM VỮNG: - (Cu, Ag,Au, Pb, Hg, Pt) + HCl (loãng hoặc đặc) /H 2 SO 4 (loãng) → không xảy ra - (Al, Fe, Cr ) + H 2 SO 4 đặc nguội /HNO 3 đặc nguội → không xảy ra - O 2 + kim loại (trừ Au, Pt); O 2 + phi kim (trừ Cl 2 , Br 2 , I 2 ); - Ở t 0 thường: O 3 + kim loại (trừ Cu, Sn, Ni, Au, Pt,); - Tính oxi hóa O 3 > O 2 : Ở t 0 thường: Ag + O 2 → không xảy ra; 2Ag + O 3 → Ag 2 O + O 2 - Tính axit của H 2 SO 4 (axit sunfuric) > H 2 SO 3 (axit sufurơ) > H 2 CO 3 (axit cacbonic)> H 2 S (axit sufuhiđric) I. Bài toán kim loại hay hỗn hợp kim loại tác dụng với H 2 SO 4 đặc: Bài 1: Cho 11,2 g sắt tác dụng với dd H 2 SO 4 đặc nóng dư thì số mol e nhường của Fe cho axit là: A. 0,6 B. 0,4 C.0,2 D.0,8 Bài 2: Cho 6,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào 150 ml dung dịch H 2 SO 4 loãng xM thì thu được 3,36 lít khí bay ra (đkc) và dd A. a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong X và khối lượng muối tạo thành sau phản ứng và x = ? Đ.A: %m Mg = 17,65% ; %m Fe = 82,35% ; m muối =21,2 gam; x=1M. b. Nếu cho hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với H 2 SO 4 đặc nóng, thì thu được dd A và V lít khí SO 2 (đkc) duy nhất. Cô cạn dd A thu được m gam muối khan. Tính V SO2 ; m và khối lượng H 2 SO 4 tham gia phản ứng ? Đ.A: V SO2 = 4,48 lít; m muối = 26 gam; m H2SO4 =39,2 gam. Bài 3: Cho 40 gam hỗn hợp Fe – Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2 SO 4 98% nóng thu được 15,68 lit SO 2 (đkc). a.Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp? b.Tính khối lượng dung dịch H 2 SO 4 đã dùng? c. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng ? Bài 4: Cho 13,6 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe phản ứng hoàn toàn với H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được dd Y và 8,96 lít SO 2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. a. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X ? Đ.A: m Mg = 2,4 gam; m Fe = 11,2 gam. b. Tính khối lượng H 2 SO 4 tham gia phản ứng ? Đ.A: m H2SO4 = 78,4 gam c. Tính khối lượng muối trong dd Y. Đ.A: m Y = 92 gam. Bài 5: Cho 12 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn trong H 2 SO 4 đặc, nóng, dư thu được dd Y và 5,6 lít SO 2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. a. Tính % m của Cu và Fe trong hỗn hợp X. Đ.A: %m Cu = 53,33% và %m Fe = 46,47%. b. Tính khối lượng H 2 SO 4 tham gia phản ứng ? c. Tính khối lượng muối trong dd Y. Bài 6: Cho 7,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg, Cu vào dd H 2 SO 4 đặc, nguội dư thì thu được 6,16 lít khí SO 2 (đktc). Phần không tan cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,12 lít khí (đkc).Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. ĐA: %m Fe =36,8% ; %m Mg =31,58% ; %m Cu =31,62%. Bài 7: Cho 10,38 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Ag chia làm 2 phần bằng nhau: Phần 1: Tác dụng với dd H 2 SO 4 loãng dư thu được 2,352 lít khí (đkc). Phần 2: Tác dụng với dd H 2 SO 4 đặc, nóng dư thu được 2,912 lít khí SO 2 (đkc). Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. ĐS: m Fe = 3,36 gam; m Al = 2,7 gam; m Ag = 4,32 gam. Bài 8: Hòa tan m gam Al vào dd H 2 SO 4 đặc nóng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp hai khí SO 2 và H 2 S có tỉ lệ thể tích 1 : 1. Giá trị của m là ? Đ.A: m=9 gam Bài 9: Cho m gam Zn vào dd H 2 SO 4 đặc nóng thu được dd muối X và 6,72 lít hỗn hợp khí Y gồm SO 2 và H 2 S (đktc), biết d Y/H2 =24,5. Tính giá trị của m và khối lượng muối X. Đ.A: m=48,75 gam; m X =120,75 gam Bài 10: Cho 12,2 gam hỗn hợp Mg và Cu tan hết trong dd H 2 SO 4 đặc nóng dư. Sau phản ứng thu được 1,6 gam S và 3,36 lít SO 2 (đktc). Tính khối lượng Mg và Cu trong hỗn hợp đầu ? Đ.A: m Mg = 4,2 gam và m Cu = 8 gam. Bài 11: Cho 25,825 gam hỗn hợp X gồm: Fe, Zn, Mg tác dụng hoàn toàn với dd H 2 SO 4 đặc, nóng thu được 0,84 lít khí SO 2 ; 2,24 lít khí H 2 S và 1,6 gam S. Oxi hóa gấp đôi hỗn hợp X cần 26,32 lít khí Cl 2 . (các khí đo đktc) a. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Đ.A: m Fe = 7 gam; m Zn = 14,625 gam; m Mg = 4,2 gam. b. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. Đ.A: m muối = 82,225 gam. c. Tính khối lượng axit H 2 SO 4 tham gia phản ứng. Đ.A: m H2SO4 = 75,95 gam. Bài 12: Cho 7,7 gam hỗn hợp X gồm Mg, Zn tan hoàn toàn với dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được dung dịch Y và 0,1 mol SO 2 , 0,01 mol S và 0,005 mol H 2 S. a. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Đ.A: m Mg =1,2 gam; m Zn =6,5 gam b. Tính khối luợng muối thu được trong dd Y. Đ.A: m muối = 22,1 gam c. Tính khối lượng H 2 SO 4 đã phản ứng. Đ.A: m H2SO4 =25,97 gam 1 GV: HOÀNG DUY HẢI Bài 13: Cho 12,6 gam hỗn hợp A chứa Mg và Al được trộn theo tỉ lệ mol 3:2 tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được khí SO 2 (đkc). a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A? ĐA: %m Mg = 57,14%; %m Al =42,86%. b. Tính V SO2 (đkc). Đ.A: V SO2 =13,44 lít. c. Cho toàn bộ khí SO 2 ở trên vào 400 ml dd NaOH 2,5 M thu được dd X. Tính C M các chất trong dd X. Đ.A: C M (Na 2 SO 3 )=1M; C M (NaHSO 3 )=1,5M. II. Bài toán oxit kim loại tác dụng với H 2 SO 4 đặc: Bài 1: Cho 10 gam hỗn hợp Cu và CuO vào dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được 2,24 lít SO 2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Tính % khối lượng của Cu trong hỗn hợp ban đầu. Đ.A: %m Cu =64% Bài 2: Cho 20,8 gam hỗn hợp Cu và CuO tác dụng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được 4,48 lít khí (đkc). a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ? Đ.A: m Cu =12,8 gam và m CuO =8 gam b. Tính khối lượng dung dịch H 2 SO 4 80% cần dùng và khối lượng muối sinh ra. Đ.A: m CuSO4 =48 gam và mdd H2SO4 =61,25% Bài 3: Hỗn hợp X gồm Fe và Fe 3 O 4 được chia thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Tác dụng với 90 ml dd H 2 SO 4 loãng 1M. Phần 2: Tác dụng với dd H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được 560 ml khí SO 2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Viết các ptpư xảy ra. Tính khối lượng mỗi chất trong X? Đ.A: m Fe =1,12 gam và m Fe3O4 = 9,28 gam III. Xác định kim loại: Bài 1: Cho 5,4 gam kim loại R tan hoàn toàn trong H 2 SO 4 đặc nóng, phản ứng kết thúc thu được dd muối X và 6,72 lít SO 2 sản phẩm khử duy nhất (đktc). Tìm kim loại R và tính khối lượng muối X tạo thành sau phản ứng ? Đ.A: Al=27 ; m X =34,2 gam. Bài 2: Cho 9,6 gam kim loại R tan hoàn toàn trong H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được 3,36 lít SO 2 sản phẩm khử duy nhất (đktc). Xác định kim loại R ? Đ.A: Cu=64 Bài 3: Cho 5,4 gam một kim loại R tan hoàn toàn trong H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được 3,36 lít hỗn hợp hai khí SO 2 và H 2 S (đktc) có tỉ khối so với H 2 là 27 và dung dịch X. Tìm kim loại R và khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X. Đ.A: m Al = 34,2 gam. IV. Bài toán OLEUM (H 2 SO 4 .nSO 3 ): Bài 1: Hòa tan 3,38g oleum A vào nước người ta phải dùng 800 ml dd KOH 0,1M để trung hòa dd A. Xác định công thức phân tử của oleum A. Đ.A: H 2 SO 4 .3SO 3 Bài 2: Khi cho H 2 SO 4 hấp thụ SO 3 , người ta thu được 1 oleum chứa 86,72% SO 3 theo khối lượng. Xác định công thức phân tử của oleum A. Đ.A: H 2 SO 4 .8SO 3 V. Dạng tổng hợp: Bài 1: Cho 17,6 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe phản ứng hoàn toàn với H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được 11,76 lít SO 2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc và dung dịch A. a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X ? Đ.A: %mMg=20,45% ;%mFe=79,55% b. Cho NaOH dư vào dd A thu được m gam kết tủa, nung kết tủa ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn. Tính m, a = ? Đ.A: m=35,45 gam; a=26 gam. Bài 2*. Cho 8 gam hỗn hợp Fe và Mg phản ứng hoàn toàn với H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được 2,24 lít hỗn hợp hai khí SO 2 và H 2 S (đktc) có tỉ khối so với H 2 là 24,5 và dung dịch A. Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được m gam một kết tủa, nung kết tủa ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn. 1. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu ? Đ.A: %m Fe =70% và %m Mg =30%. 2. Tính khối lượng muối tạo thành trong dung dịch A ? Đ.A: m muối =32gam. 3. Tính giá trị m, a ? Đ.A : m=16,5 gam ; a=12 gam. Bài 3 * . Nung x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian thu được 31,2 gam hỗn hợp chất rắn. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên bằng H 2 SO 4 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí SO 2 (đktc). a. Tính x = ? Đ.A: x=0,3 mol. b. Tính V O2 đã dùng trong không khí (đkc) ? Đ.A: V O2 =3,36 lít. c. Tính khối lượng muối thu được trong dd Y. Đ.A: m Y =84 gam. Bài 4: Cho 10,08 gam Fe và 3,24 gam Al nung trong không khí thu được chất rắn X gồm Fe, Al dư và các oxit của nó. Cho chất rắn X trên vào dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được SO 2 , H 2 S, S và dung dịch muối Y. Cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m gam chất rắn khan. Tính m 1 = ? Đ.A: 56,52 gam. Bài 5: Cho 12,096 gam Fe nung trong không khí thu được m 1 gam chất rắn X gồm Fe và các oxit của nó. Cho m 1 gam chất rắn X trên vào dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được 1,792 lít khí SO 2 duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y. Cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m 2 gam chất rắn khan. 2 GV: HOÀNG DUY HẢI a. Tính m 1 = ? Đ.A: 16 gam. b. Tính m 2 =? Đ.A: 43,2 gam. Bài 6: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3, cần 0,05 mol H 2 . Mặt khác, hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thì thu được thể tích V ml SO 2 (đktc)(sản phẩm khử duy nhất). Giá trị V(ml) là ? Đ.A: 224 ml Bài 7: Cho 0,5 mol H 2 SO 4 tác dụng vừa đủ với 0,5 mol NaOH thu được sản phẩm: A. 1 mol natri sunfat B. 1 mol natri hiđrosunfat C. 0,5 mol natri sunfat D. 0,5 mol natri hiđrosunfat 3 GV: HOÀNG DUY HẢI ============================================================================ 8. Cho 35,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và CuO tác dụng vừa đủ với 800 gam dung dịch H 2 SO 4 loãng thì thu được 4,48 lit khí (đkc) và dung dịch A. a. Tính % khối lượng mỗi chất trong X. Đ.A: %m Fe = 31,82% ; %m CuO =68,18%. b. Tính C% dung dịch H 2 SO 4 đã dùng. Đ.A: C% = 6,125. c. Tính khối lượng các muối trong dung dịch A. Đ.A: m FeSO4 = 30,4 g ; m CuSO4 = 48 g. Bài : Cho 8,95 gam hỗn hợp 2 muối Na 2 SO 3 và Na 2 CO 3 tác dụng hết với H 2 SO 4 loãng thu được 1,68 lít hỗn hợp khí . Tính % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp đầu. Đ.A: %m Na2SO3 =70,39%; %m Na2CO3 =29,6% 27. Chia 600 ml dd H 2 SO 4 thành 3 phần đều nhau. Dùng 250ml dd NaOH 25% (d=1,28) thì trung hoà 1 phần của dung dịch. a. Tìm C M của dd H 2 SO 4 . ĐA: C M (H 2 SO 4 ) = 5M. b. Hai phần còn lại của dd H 2 SO 4 được rót vào 600 ml dd NaOH 5M. Tìm C M của các chất có trong dd thu được . ĐA. C M (NaHSO 4 )=1M và C M (Na 2 SO 4 )= 1M. Khó Ví dụ 5. Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol mỗi chất Fe, FeS, và FeS 2 trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được V lít (đktc) SO 2 sản phẩm khử duy nhất.Giá trị của V là A. 30,24 lít B. 20,24 lít C. 33,26 lít D. 44,38 lít Ví dụ 6. Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3, cần 0,05 mol H 2 . Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thì thu được thể tích V ml SO 2 (đktc)(sản phẩm khử duy nhất). Giá trị V(ml) là: A. 112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml Câu trả lời hay nhất: tách 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 thành x mol Fe và y mol O ta có mX = 3,04 = 56x + 16y (*) Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 thì cần 0,05 mol H2 tọa thành Fe và H2O => số mol O trong X sẽ = số mol O trong H2O (bảo toàn ng tố O) = 0,05 mol =>y=0,05 kết hợp với (*) ta đc x=0,04 mol áp dụng bảo toàn e (trong suốt quá tring PỨ) Fe (0,04 mol) > Fe(3+) 0,04 mol => cho 0,12 mol e O (0,05 mol) > O(2-) 0,05 mol => nhận 0,1 mol e S(6+) (z mol) > S(4+) z mol => nhận 2z mol ===> 0,12=0,1+2z => z=0,01 mol => V=224 ml Ví dụ 7. Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 bằng H 2 SO 4 đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO 2 (đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y lần lượt là: A. 20,97% và 140 gam. B. 37,50% và 140 gam. C. 20,97% và 180 gam D.37,50% và 120 gam. Ví dụ 11. Hòa tan 30 gam hỗn hợp một số kim loại vào dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được dung dịch X và 0,15 mol SO 2 , 0,1mol S và 0,005 mol H 2 S. Xác định số mol H 2 SO 4 đã tham gia phản ứng và khối lượng muối tạo thành sau phản ứng? Tổng hợp 15. Nung nóng hỗn hợp gồm 11,2 gam bột Fe và 3,2 gam bột lưu huỳnh. Cho sản phẩm tạo thành vào 200 ml dd H 2 SO 4 thì thu được hỗn hợp khí A bay ra và dd B (H pư = 100%). a. Tìm % V của hỗn hợp A. ĐA: %V H2S =50% ; %V H2 =50%. b. Để trung hòa dd B phải dùng 200 ml dd KOH 2M.Tìm C M của dd H 2 SO 4 đã dùng. ĐA. 2M. 4 . DUY HẢI DẠNG BÀI TẬP VỀ AXIT H 2 SO 4 ĐẶC * MỘT SỐ LƯU Ý CẦN NẮM VỮNG: - (Cu, Ag,Au, Pb, Hg, Pt) + HCl (loãng hoặc đặc) /H 2 SO 4 (loãng) → không xảy ra - (Al, Fe, Cr ) + H 2 SO 4 đặc nguội. Tính axit của H 2 SO 4 (axit sunfuric) > H 2 SO 3 (axit sufurơ) > H 2 CO 3 (axit cacbonic)> H 2 S (axit sufuhiđric) I. Bài toán kim loại hay hỗn hợp kim loại tác dụng với H 2 SO 4 đặc: Bài. C M các chất trong dd X. Đ.A: C M (Na 2 SO 3 )=1M; C M (NaHSO 3 )=1,5M. II. Bài toán oxit kim loại tác dụng với H 2 SO 4 đặc: Bài 1: Cho 10 gam hỗn hợp Cu và CuO vào dung dịch H 2 SO 4 đặc