Ôn tập kiến thức hóa học 11 cánh diều bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

[toc:ul]

I. SUNFURIC ACID

1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

Sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi. 

Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng hút ẩm nên thường được dùng để làm khô hóa chất.

Sulfuric acid tan tốt trong nước; quá trình hòa tan tỏa ra một lượng nhiệt lớn. 

2. Tính chất hóa học 

Thí nghiệm 1. Tính oxi hóa của dung dịch sulfuric acid loãng và dung dịch sulfuric acid đặc 

Hiện tượng:

• Ống nghiệm 1: Không thấy xuất hiện hiện tượng gì
• Ống nghiệm 2: Mảnh đồng tan dần, có khí không màu thoát ra, sau phản ứng thu được dung dịch có màu xanh

Phương trình hóa học:

• $H_{2}SO_{4}$ đóng vai trò là chất oxi hóa
• Cu đóng vai trò là chất khử 

a) Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid

Dung dịch sulfuric acid loãng có các tính chất chung của một acid:

• Đổi màu quỳ tím thành đỏ
• Tác dụng với những kim loại hoạt động trong dãy hoạt động hóa học
• Tác dụng với oxide base và base
• Tác dụng với nhiều muối

Trong hợp chất $H_{2}SO_{4}$, sulfur có số oxi hóa là +6, đây là số oxi hóa cao nhất của sulfur do đó $H_{2}SO_{4}$ không thể hiện tính khử

b) Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid đặc

Tính oxi hóa mạnh

 Dung dịch sulfuric acid đặc có tính oxi hóa rất mạnh; oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ vàng, platinum); nhiều phi kim và hợp chất

Ví dụ: 

Tính háo nước

Thí nghiệm 2. Tính háo nước và tính oxi hóa của dung dịch sulfuric acid đặc 

Hiện tượng: Đường kính hoặc bột gạo hay bột mì dần dần hóa than, có hiện tượng sủi bọt đẩy C trào ra ngoài cốc

Giải thích: Các hợp chất dạng $C_{n}(H_{2}O)_{m}$ bị than hóa do phản ứng tạo ra carbon. Một phần carbon sẽ tiếp tục bị oxi hóa bởi acid tạo thành khí, đẩy C trào ra ngoài

Phương trình hóa học:

$C_{n}(H_{2}O)_{m}(s)\overset{H_{2}SO_{4}d}{\rightarrow}nC(s)+mH_{2}O(l)$

$C(s)+2H_{2}SO_{4}(aq)\rightarrow CO_{2}(g)+2SO_{2}(g)+2H_{2}O(l)$

Bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid

• Bảo quản ở nơi ít có nguy cơ bị va chạm, xa nguồn nhiệt và các hóa chất khác. 
• Khi sử dụng với sulfuric acid, sử dụng các dụng cụ bảo hộ như áo bảo hộ, kính bảo hộ, găng tay chống thấm,... 
• Sơ cứu khi bị bỏng bởi sulfuric acid: Rửa sạch vết bỏng dưới vòi nước sạch trong ít nhất 20 phút
• Tuyệt đối không chườm đá lạnh, không xoa vết bỏng bằng các loại kem, gel, dầu,...

4. Ứng dụng và sản xuất sulfuric acid

a) Ứng dụng 

Sản xuất phân bón như ammonium, sulfate, calcium dihydrogenphosphate $(Ca(H_{2}PO_{4})_{2})$,...

Sản xuất chất tẩy rửa, sơn, phẩm màu, thuốc trừ sâu, giấy, chế hóa dầu mỏ,...

b) Sản xuất sulfuric acid bằng phương pháp tiếp xúc

Phát biểu trên là sai. Do chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau, do đó chất xúc tác không làm cân bằng  

II. MUỐI SULFATE 

1. Một số muối sulfate

Muối sulfate là hợp chất có chứa ion sulfate ($SO_{4}^{2-}$)

Một số muối sulfate phổ biến cùng các ứng dụng của chúng trong cuộc sống:

• Ammonium sulfate ($(NH_{4})_{2}SO_{4}$): dùng làm phân bón cung cấp đạm cho đất
• Magnesium sulfate (MgSO$_{4}$): làm phân bón; thuốc cung cấp magnesium cho cơ thể; chất hút ẩm, chất hút mồ hôi tay của vận động viên thể dục dụng cụ,...
• Calcium sulfate dihydrate ($CaSO_{4}.2H_{2}O$): Thành phần chính của thạch nung cao, vật liệu xây dựng, nặn đúc tượng và khuôn đúc, bó chỉnh hình trong y học; chất phụ gia; hạn chế hiện tượng nhão của bột trong làm bánh; giữ nước bên trong các loại mứt;...
• Barium sulfate (BaSO$_{4}$): Sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như sơn, mực in, lớp phủ, men, sản xuất các loại giấy trắng chất lượng cao; thành phần chính của thuốc cản quang trong chụp X-quang

2. Nhận biết ion $SO_{4}^{2-}$ trong dung dịch

Để nhận biết sự có mặt của ion sulfate ($SO_{4}^{2-}$) trong dung dịch, người ta thường sử dụng dung dịch muối của Ba$^{2+}$, làm xuất hiện kết tủa màu trắng của barium sulfate:

$Ba^{2+}(aq) + SO_{4}^{2-}(aq) \rightarrow  BaSO_{4}(s)$