Cách điều chế H2SO4 trong phòng thí nghiệm

Chúng tôi xin giới thiệu bài Cách điều chế H2SO4 trong phòng thí nghiệm được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

H₂SO₄ không được điều chế trong phòng thí nghiệm. Axit sulfuric được tạo thành trong tự nhiên bởi quá trình oxi hóa quặng pyrit, ví dụ như quặng pirit sắt.

Điều chế H₂SO₄ từ SO₂

2KHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + K₂SO₄

nH₂O + H₂SO₄.nSO₃ ⟶ n+1H₂SO₄

2SO₂ + (NH3OH)₂SO₄ ⟶ H₂SO₄ + 2HSO₃NH_{2 (kt)}

2H + 2KCr(SO₄)₂ ⟶ H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2CrSO₄

2NH₄HS + 2CoSO₄ ⟶ (NH₄)₂SO₄ + H₂SO₄ + 2CoS _(kt)

BaCl₂ + Zn(HSO₄)₂ ⟶ H₂SO₄ + ZnCl₂ + BaSO₄

2KMnO₄ + 5H₂SO₃ ⟶ 3H₂O + 2H₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄

2H₂O + K₂S₂O₈ + MnSO₄ ⟶ 2H₂SO₄ + MnO₂ + K2SO_{4 (kt)}

2H₂O + K₂S₂O8 + 2Ce(NO₃)₃ ⟶ H2SO₄ + K₂SO₄ + 2Ce(NO₃)₃OH

Pb(HSO₄)₂ ⟶ H₂SO₄ + PbSO_4(kt)

(dung dịch pha loãng)

6H₂S₂O_{7 (oleum)} + 2As ⟶ 3H₂SO₄ + 3SO_2(khí) + 2As(HSO₄)₃

(NH₄)₂SO₄ ⟶ H₂SO₄ + 2NH₃

2HSO₃Cl ⟶ H₂SO₄ + SO₂Cl₂

H₂O₂ + SO₂ ⟶ H₂SO₄

H₂S + CuSO₄ ⟶ CuS + H₂SO₄

H₂ + Ag₂SO₄ ⟶ 2Ag + H₂SO₄

H₂S₂O7 ⟶ H₂SO₄ + SO_3(khí)

HCl + NOHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + NOCl

H₂O + HSO₃F ⟶ H₂SO₄ + HF

SO₃ + 2HSO₃Cl ⟶ H₂SO₄ + S₂O₅Cl₂

HCl + Ag₂SO₄ ⟶ AgCl + H₂SO₄

H₂O + HSO₃Cl ⟶ H₂SO₄ + HCl

H₂O + S + 3HClO ⟶ H₂SO₄ + 3HCl

HNO₃ + H₃NSO₃ ⟶ H₂O + H₂SO₄ + N₂O

2H₂O + SO₂ + 2At ⟶ H₂SO₄ + 2HAt

H₂O_(lạnh) + NOHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + HNO₂

SO₃ + 2NOHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + (NO)₂S₂O₇

HNO₂ + H₃NSO₃ ⟶ H₂O + H₂SO₄ + N₂

2H₂O + I₂ + SO₂ ⟶ H₂SO₄ + 2HI

H2O + (C₂H5O)₂SO₂ ⟶ H₂SO₄ + C₂H₅OC₂H₅

Br₂ + H₂O + H₂SO₃ ⟶ H₂SO₄ + 2HBr

4H₂O + SF₆ ⟶ H₂SO₄ + 6HF_(khí)

4H₂O + SClF₅ ⟶ H₂SO₄ + HCl + 5HF

2Na₂S₂O₃ + H₂S₂O₈ ⟶ H₂SO₄ + Na₂SO₄ + Na₂S₄O₆

HCl _(khí) + H₂S₂O₇ ⟶ H₂SO₄ + HSO₃Cl

2NOHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + NO + NO₂ + SO₃

4Br₂ + 4H₂O + H₂S ⟶ H₂SO₄ + 8HBr

Cl₂ + H₂O + H₂SO₃ ⟶ H₂SO₄ + 2HCl

H₂O + SO₂ + (NH₃OHCl ⟶ H₂SO₄ + NH₄Cl

HNO_3(khan) + HSO₃Cl ⟶ H₂SO₄ + NO₂Cl_(khí)

Một số cách điều chế H₂SO₄ khác

2KHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + K₂SO₄

nH₂O + H₂SO₄.nSO₃ ⟶ n+1H₂SO₄

2H + 2KCr(SO₄)₂ ⟶ H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2CrSO₄

2NH₄HS + 2CoSO₄ ⟶ (NH4)₂SO₄ + H₂SO₄ + 2CoS_(kt)

BaCl₂ + Zn(HSO₄)₂ ⟶ H₂SO₄ + ZnCl₂ + BaSO₄

2KMnO₄ + 5H₂SO₄ ⟶ 3H₂O + 2H₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄

2H₂O + K₂S₂O₈ + MnSO₄ ⟶ 2H₂SO₄ + MnO_2(kt) + K₂SO₄

2H₂O + K₂S₂O₈ + 2Ce(NO₃)₃ ⟶ H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2Ce(NO₃)₃OH

Pb(HSO4)2 (dung dịch pha loãng) ⟶ H₂SO₄ + PbSO₄ (kt)

6H₂S₂O_{7 (oleum)} + 2As ⟶ 3H₂SO₄ + 3SO_2(khí) + 2As(HSO₄)₃

(NH₄)₂SO₄ ⟶ H₂SO₄ + 2NH₃

2HSO3Cl ⟶ H₂SO₄ + SO₂Cl₂

H₂O₂ + SO₂ ⟶ H₂SO₄

H₂S + CuSO₄ ⟶ CuS + H₂SO₄

H₂ + Ag₂SO₄ ⟶ 2Ag + H₂SO₄

H₂S₂O7 ⟶ H₂SO₄ + SO_{3 (khí)}

HCl + NOHSO₄ ⟶ H₂SO₄ + NOCl

H₂O + HSO₃F ⟶ H₂SO₄ + HF

SO3 + 2HSO₃Cl ⟶ H₂SO₄ + S₂O₅Cl₂

Một số bài tập về H₂SO₄

Dạng 1: Kim loại tác dụng với dd H₂SO₄ loãng

Phương trình phản ứng: xM + yH₂SO₄ -> M_x(SO₄)_y + yH₂

*Nhận xét: - Số mol gốc sunfat = Số mol H2 và số mol H₂SO₄ = số mol H₂

- Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được V lít khí H2 duy nhất ở đktc. Nếu bài toán cần tính b gam khối lượng muối sunfat thu được thì áp dụng nhanh công thức:

b= m _muối = m _Kl + m _SO42- = m _Kl + 96.n _H2 (1)

Ví dụ 1: Hòa tan hết 11,1 gam hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được dung dịch A và 8,96 lít khí ở đktc. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. m có giá trị:

1. 59,1 gam
2. 35,1 gam
3. 49,5 gam
4. 30,3 gam.

Lời giải

Áp dụng nhanh công thức:

m _muối = m_KL + m_SO42- = m_KL + 96.n_H2 = 11,1 + (8,96/22,4). 96= 49,5 gam .Chọn C

Dạng 2: Kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) phản ứng với axit H₂SO₄

Phản ứng: M + H₂SO₄ -> M_x(SO₄)_y + SO₂, S, H₂S + H₂O

(Al, Fe, Cr không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội)

* Nhận xét: - Số mol H₂SO₄(môi trường)= số mol gốc SO₄^2- trong muối Mx(SO₄)y=1/2 (số eletron trao đổi x số mol sản phẩm khử).

- Số mol H₂SO₄ (đóng vai trò chất oxi hóa) = số mol nguyên tử S trong sản phẩm khử.

- Số mol H₂SO₄ tác dụng = số mol H₂SO₄(môi trường) + số mol H₂SO₄ đóng vai trò chất oxi hóa. Cụ thể:

SO₄^2- + 4H⁺ + 2e -> SO₂ + 2H₂O

SO₄^2-+ 8H⁺ + 6e -> S + 4H₂O

SO₄^2-+ 10 H⁺ + 8e -> H₂S + 4H₂O

Tìm khối lượng muối:

A + H₂SO_4(đặc) -> A₂(SO₄)_n+ sp khử (S, SO₂, H₂S) + H₂O

m _muối = m _KLp/ư + (6n _S +2n _SO2 + 8n _H2S ). 96/2 (1)

Ví dụ 1: Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít khí SO₂ ở đktc. Cô cạn dung dịch A sẽ thu được số gam muối khan là:

1. 57,1gam
2. 60,3 gam
3. 58,8 gam
4. 54,3 gam

Lời giải

Áp dụng nhanh công thức : m_muối = m_KL + m_SO42-

n_{SO42-môi trường} = n_SO2 = 9,632/22,4 = 0,43mol

m_muối = 15,82 + 0,43. 96= 57,1 gam Chọn A

Tìm số mol axit phản ứng:

A + H₂SO₄(đặc) -> A2(SO4)n+ sp khử (S, SO2, H2S) + H2O

n _H2SO4 = 4n_S +2n_SO2 + 5n_H2S (2)

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp A gồm Zn và một kim loại M hóa trị II vào dung dịch H₂SO₄ đặc thu được 4,144 lít hỗn hợp gồm SO₂ và HvS có tỉ khối so với hiđro bằng 31,595. Tìm số mol axit H₂SO₄ đặc đã phản ứng.

Lời giải

Áp dụng (8) n_H2SO4 = 2n_SO2 + 5n_H2S = 2.0,18 + 5.5.10-3 = 0,385mol

-------------------------------

Ngoài Cách điều chế H2SO4 trong phòng thí nghiệm đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.