Hoàn thành phương trình hóa học: Fe + H2SO4 đặc

Hoàn thành phương trình hóa học: Fe + H2SO4 đặc được chúng tôi 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.

Hoàn thành phương trình hóa học:

- Điều kiện xảy ra phản ứng: Nhiệt độ cao

- Hiện tượng nhận biết: dung dịch chuyển màu vàng nâu đồng thời có bọt khí mùi hắc bay lên

I. Axit sunfuric H₂SO₄

- Axit sunfuric H₂SO₄ là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh lỏng, tan vô hạn trong nước. Nó có khối lượng riêng là 1,84 g/cm³, nhiệt độ nóng chảy là 10^oC, nhiệt độ sôi là 338^oC Axit sunfuric đặc có đặc tính háo nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì H₂SO₄ có thể gây bỏng nặng. Vì có đặc tính háo nước axit sunfuric còn có khả năng hút nước, làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

II. Tính chất vật lí của H₂SO₄

- Chất lỏng sánh, không màu.

- Nặng gấp gần 2 lần nước

- Không bay hơi

- Dễ tan trong nước, tỏa nhiều nhiệt.

- Chú ý: Khi pha loãng axit sunfuric đặc: Rót từ từ axit đặc vào nước, khuấy đều. Tuyệt đối không làm ngược lại.

III. Tính chất hóa học của H₂SO₄

1. Axit sunfuric loãng (H2SO4 loãng)

- H₂SO₄ loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của một axit.

- Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

- Axit sunfuric có khả năng làm quỳ tím hóa đỏ do tính axit mạnh của nó.

*Axit sunfuric loãng tác dụng với kim loại

- Axit sunfuric loãng có khả năng tác dụng với kim loại đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại

K>Ba>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe²⁺>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg+>Ag>Pt>Au

Ví dụ:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

H₂SO₄ + Ba → BaSO₄ + H₂

*Axit sunfuric loãng tác dụng với bazơ

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

H₂SO₄ + Fe(OH)₂ → FeSO₄ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄+ 2H₂O

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2H₂O

*Axit sunfuric loãng tác dụng với oxit bazơ

H₂SO₄ + MgO → MgSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

*Axit sunfuric loãng tác dụng với muối

H₂SO₄ + Na₂CO₃ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

H₂SO₄ + CaCO₃ →CaSO₄ + CO₂ + H₂O

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2HCl

2. Axit sunfuric đặc (H2SO4 đặc)

- Trong H₂SO₄ thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên H₂SO₄ đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.

*Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại trừ (Au, Pt)

- Axit sunfuric tác dụng với kim loại tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như SO₂, H₂S, S.

- Ví dụ:

Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O

Fe + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

- Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội

*Tính háo nước của axit sunfuric đặc

*Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim

C + 2H₂SO₄ đặc nóng → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO₄ đặc nóng → 3SO₂ + 2H₂O

*Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác

H₂SO₄ đặc nóng + 8HI → H₂S + 4I₂ + 4H₂O

IV. Điều chế Axit sulfuric

- Axit sulfuric được sản xuất trong công nghiệp từ lưu huỳnh, oxi và nước theo phương pháp tiếp xúc; hoặc có thể sản xuất axit sulfuric từ quặng pirit sắt.

- Trong giai đoạn đầu lưu huỳnh bị đốt để tạo ra điôxít lưu huỳnh.

S + O₂ → SO₂

+ Hoặc quặng pirit sắt sẽ bị đốt trong không khí giàu oxi tạo ra SO₂

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

- Sau đó nó bị ôxi hóa thành lưu huỳnh trioxit bởi ôxi với sự có mặt của chất xúc tác ôxít vanadi (V₂O₅)

- Cuối cùng lưu huỳnh trioxit được hòa tan bằng nước.

- Ngoài ra, SO₃ cũng bị hấp thụ bởi H₂SO₄ để tạo ra ôleum (H₂SO₄.xSO₃), oleum sau đó được pha loãng tạo thành dung dịch axit.

H₂SO₄ + xSO₃ → H₂SO₄.xSO₃

- Oleum sau đó phản ứng với nước để tạo H₂SO₄ đậm đặc.

H₂SO₄.xSO₃+ xH₂O → (x+1)H₂SO₄

V. Ứng dụng của hóa chất sunfuric H₂SO₄ trong đời sống

- Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu, được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác. Hóa chất H₂SO₄ được sử dụng rất nhiều trong sản xuất phân bón, chất giặt tẩy rửa tổng hợp, sản xuất tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu.

1. Trong sản xuất phân bón

Axit sunfuric chủ yếu được sử dụng trong sản xuất axit photphoric, là chất được sử dụng để sản xuất các loại phân photphat, và cũng dùng để sản xuất Amoni sunfat.

2. Trong sản xuất công nghiệp

- Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất kim loại như sản xuất đồng, kẽm và dùng trong làm sạch bề mặt thép và dung dịch tẩy gỉ.

- Ngoài ra, axit sunfuric còn được sử dụng để sản xuất nhôm sunfat (ví dụ như phèn làm giấy). Sản xuất các loại muối sunfat, tẩy rửa kim loại trước khi mạ, chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, sản xuất dược phẩm.

- Hỗn hợp axit với nước được dùng để làm chất điện giải trong hàng loạt các dạng ắc quy, axit chì...

- Mỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H₂SO₄, trong đó nổi bật khi được sử dụng trong các ngành sản xuất như phân bón 30%, luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, chất dẻo 5%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8%...

3. Trong xử lý nước thải

- Sản xuất nhôm hidroxit là chất được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước để lọc các tạp chất, cũng như cải thiện mùi vị của nước, trung hòa pH trong nước, và sử dụng để loại bỏ các ion Mg²⁺, Ca²⁺ có trong nước thải

- Lưu ý: Về tác hại của axit sunfuric, đây là hóa chất nguy hiểm, hạng một ăn mòn và gây bỏng rộp da. Vì thế khi sử dụng nên trang bị đầy đủ các dụng cụ chuyên dụng, mặt nạ phòng độc cá nhân, khẩu trang, tủ hút khí pha chế...

4. Trong phòng thí nghiệm

- Axit sunfuric là hợp chất đậm đặc dùng để điều chế các axít khác yếu hơn: HNO₃. HCl ở trong thí nghiệm.

- Là hóa chất không thể thiếu trong các phản ứng để đưa ra những kết quả, ứng dụng vào trong các lĩnh vực khác của cuộc sống.

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

Ngoài Hoàn thành phương trình hóa học: Fe + H2SO4 đặc 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.