H2SO4 đặc hút nước mạnh và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng
phải cho từ từ axit đặc vào nước mà khơng làm ngược lại vì có thể
gây bỏng. H2SO4 có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.
1. H2SO4 đặc là axit mạnh
- Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
- Tác dụng với bazơ (trong đó kim loại đã có mức oxi hóa cao nhất) tạo thành muối và nước.
- Tác dụng với oxit bazơ (trong đó kim loại đã có mức oxi hóa cao nhất) tạo thành muối và nước.
- Tác dụng với muối (trong đó kim loại đã có số oxi hóa cao nhất) tạo thành muối và nước.
2. Tính oxi hóa mạnh
a. Tác dụng với kim loại
- H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) → muối trong đó kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 (S, H2S).
- Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp.
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2O 5H2SO4 + 4Zn → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
Chú ý: bài tập kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc
thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo tồn e và bảo tồn ngun tố:
ne = nkim loại.hóa trịkim loại = 2nSO2 nH2SO4 phản ứng = 2nSO2
mmuối = mkim loại + 96nSO2
- H2SO4 đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr.
b. Tác dụng với phi kim → oxit phi kim + H2O + SO2
S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O (t0) C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (t0) 2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
c. Tác dụng với các chất khử khác
2H2SO4 + 2FeSO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Chú ý: Axit sunfuric đặc cịn có khả năng hấp thụ SO3 tạo thành oleum có cơng thức tổng quát là H2SO4.nSO3.
3/ Sản xuất axit sunfuric
Axit sunfuric được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc. Phương pháp này có 3 cơng đoạn chính.
a. Sản xuất lưu huỳnh đioxit (SO2)
Phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu có sẵn, người ta đi từ nguyên liệu ban đầu là lưu huỳnh hoặc pirit sắt FeS2...
- Đốt cháy lưu huỳnh: S + O2 SO2
- Đốt quặng pirit sắt FeS2: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
b. Sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO3)
Oxi hố SO2 bằng khí oxi hoặc khơng khí dư ở nhiệt độ 450 - 5000C, chất xúc tác là vanađi(V) oxit V2O5:
2SO2 + O2 2SO3
c. Hấp thụ SO3 bằng H2SO4
Dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3, được oleum H2SO4 .nSO3: H2SO4 + nSO3 H2SO4 .nSO3
Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha lỗng oleum, được H2SO4 đặc: H2SO4 .nSO3 + nH2O (n + 1) H2SO4
4. Muối sunfat
Muối sunfat là muối của axir sunfuric. Có 2 loại muối sunfat:
-Muối trung hoà (muối sunfat) chứa ion sunfat SO42- . Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO4, SrSO4, PbSO4 không tan. - Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion hiđrosunfat HSO4-
*Nhận biết ion sunfat
Thuốc thử nhận biết ion sunfat SO là dung dịch muối bari. Sản phẩm phản ứng là bari sunfat BaSO4 kết tủa trắng, không tan trong axit.
Nhận biết muối sunfat H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 2¯ + 2NaOH