Vở bài tập Hóa 9 Bài 4: Một số axit quan trọng | Giải VBT Hóa học 9

(1)

Bài 4: Một số axit quan trọng Học theo Sách giáo khoa

A. AXIT CLOHIĐRIC (HCl) 1. Tính chất

Dung dịch axit clohiđric là dung dịch bão hòa hiđro clorua, có tính chất của một axit mạnh.

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ.

- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) sản phẩm là muối clorua và giải phóng khí hiđro

Phương trình hóa học: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

- Tác dụng với bazơ sản phẩm là muối và nước.

Phương trình hóa học: NaOH + HCl → NaCl + H2O - Tác dụng với oxit bazơ sản phẩm là muối và nước.

Phương trình hóa học: Na2O+ 2HCl → 2NaCl + H2O 2. Ứng dụng

- Điều chế các muối clorua.

- Làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn.

- Tẩy gỉ kim loại trước khi sơn, tráng, mạ kim loại.

- Dùng trong chế biến thực phẩm, dược phẩm B. AXIT SUNFURIC (H2SO4)

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Axit H2SO4 là chất lỏng sánh, không màu, nặng gấp hai lần nước, không bay hơi, tan dễ dàng trong nước và tỏa nhiều nhiệt.

Muốn pha loãng axit sunfuric đặc phải rót từ từ axit đặc vào lọ đựng sẵn nước rồi khuấy đều. Làm ngược lại sẽ gây nguy hiểm.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Axit H2SO4 loãng có đầy đủ tính chất của một axit.

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với nhiều kim loại thu được sản phẩm là muối sunfat và khí hiđro Phương trình hóa học: Fe + H2SO4 loãng → FeSO4+ H2

- Tác dụng với bazơ thu được sản phẩm là muối sunfat và nước.

Phương trình hóa học: 2NaOH + H2SO4 loãng → Na2SO4 + 2H2O - Tác dụng với oxit bazơ thu được sản phẩm là muối sunfat và nước.

(2)

Phương trình hóa học: Na2O+ H2SO4 loãng → Na2SO4 + H2O 2. Axit H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng

a) Tác dụng với nhiều kim loại tạo thành muối sunfat (ứng với hóa trị cao của kim loại nếu kim loại có nhiều hóa trị), không giải phóng khí hiđro.

Phương trình hóa học: Cu +2 H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O b) Axit H2SO4 đặc có tính háo nước.

Phương trình hóa học: C H O₁₁ ₂₂ ₁₁^{H SO d}² ⁴ 12C 11H O ₂ Chú ý: Khi sử dụng axit sunfuric đặc phả hết sức cẩn thận!

III. Ứng dụng

Hàng năm, thế giới sản xuất gần 200 triệu tấn axit H2SO4 . Axit H2SO4 là nguyên liệu của nhiều ngành sản xuất hóa học như sản xuất phân bón, phẩm nhuộm, chế biến dầu mỏ,..

IV. Sản xuất axit H2SO4 bằng phương pháp tiếp xúc.

a) Nguyên liệu chủ yếu là lưu huỳnh (hoặc quặng pirit sắt), không khí và nước.

b) Các công đoạn sản xuất axit H2SO4 gồm:

- Sản xuất lưu huỳnh đioxit

Phương trình hóa học: S O ₂^t^o SO₂ - Sản xuất lưu huỳnh trioxit

Phương trình hóa học: 2SO2 + O2

o 2 5

t

V O  2SO3

- Sản xuất axit H2SO4

Phương trình hóa học: SO3 + H2O → H2SO4

V. Nhận biết axit H2SO4 và muối sunfat

- Thuốc thử nhận biết gốc sunfat (SO₄) trong axit sunfuric và muối sunfat là: dung dịch muối bari hoặc bari hiđroxit Ba(OH)2

Phương trình hóa học:

H2SO4 + BaCl2 → 2HCl + BaSO4 Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4

- Phân biệt axit sunfuric và muối sunfat có thể bằng kim loại như Mg Bài tập

Bài 1 trang 17 VBT Hóa học 9: Có những chất: CuO, BaCl2 Zn, ZnO. Chất nào nói trên tác dụng với dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 loãng sinh ra:

a) chất khí cháy được trong không khí ?

(3)

b) dung dịch có màu xanh lam ?

c) chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit ? d) dung dịch không màu và nước ?

Viết tất cả các phương trình phản ứng.

Lời giải:

a) Chất khí sinh ra cháy được trong không khí, chất đó là: hiđro Phương trình hóa học:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑ Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑

b) Dung dịch tạo thành có màu xanh lam, chất đó là dung dịch muối đồng(II) Phương trình hóa học:

CuO + 2HCl → CuCl2 (xanh lam) + H2O CuO + H2SO4 → CuSO4 (xanh lam) + H2O

c) Kết tủa trắng sinh ra không tan trong nước và axit, chất đó là: BaSO4

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl

d) Tạo thành dung dịch không màu và nước, chất đó là: muối kẽm.

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

Bài 2 trang 18 VBT Hóa học 9: Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp cần phải có những nguyên liệu chủ yếu nào ? Hãy cho biết mục đích của mỗi công đoạn sản xuất axit sunfuric và dẫn ra những phản ứng hóa học.

Lời giải:

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất axit sunfuric là: lưu huỳnh (hoặc quặng pirit), không khí và nước.

- Mục đích của công đoạn 1 sản xuất lưu huỳnh đioxit:

Phương trình hóa học: S + O2 to

 SO2

- Mục đích của công đoạn 2 sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO3):

Phương trình hóa học: 2SO2 + O2

o 2 5

t

V O  2SO3

- Mục đích của công đoạn 2 sản xuất H2SO4: Phương trình hóa học: SO3 + H2O → H2SO4.

(4)

Bài 3 trang 18 VBT Hóa học 9: Bằng cách nào có thể nhận biết được từng chất trong mỗi cặp chất sau theo phương pháp hóa học ?

a) Dung dịch HCl và dung dịch H2SO4

b) Dung dịch NaCl và dung dịch Na2SO4

c) Dung dịch Na2SO4 và H2SO4

Lời giải:

a) Nhận biết dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 bằng BaCl2

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

b) Nhận biết hai muối NaCl và Na2SO4 bằng BaCl2

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl

c) Nhận biết hai dung dịch Na2SO4 và H2SO4 bằng quỳ tím.

Dung dịch làm quỳ tím đổi sang màu đỏ là dung dịch H2SO4, dung dịch không làm đổi màu quỳ tím là dung dịch muối Na2SO4.

Bài 4* trang 18 VBT Hóa học 9: Bảng dưới đây cho biết kết quả của 6 thí nghiệm xảy ra giữa Fe và dung dịch H2SO4 loãng. Trong mỗi thí nghiệm người ta dùng 0,2 gam Fe tác dụng với thể tích bằng nhau của axit, nhưng có nồng độ khác nhau.

Thí nghiệm

Nồng độ axit

Nhiệt độ (ºC)

Sắt ở dạng

Thời gian phản ứng xong (s)

1 1M 25 Lá 190

2 2M 25 Bột 85

3 2M 35 Lá 62

4 2M 50 Bột 15

5 2M 35 Bột 45

6 3M 50 Bột 11

Những thí nghiệm nào chứng tỏ rằng:

a) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ ?

b) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng diện tích tiếp xúc ?

(5)

c) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nồng độ axit ? Lời giải:

a) Những thí nghiệm 2, 4 và 5 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ.

b) Những thí nghiệm 3 và thí nghiệm 5 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng diện tích tiếp xúc.

c) Những thí nghiệm 4 và thí nghiệm 6 chứng tỏ phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng nồng độ của axit.

Bài 5 trang 18 VBT Hóa học 9: Hãy sử dụng những chất có sẵn: Cu, Fe, CuO, KOH, C6H12O6 (glucozơ), dung dịch H2SO4 loãng, H2SO4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng:

a) Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất hóa học của axit b) H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng.

Viết phương trình hóa học cho mỗi thí nghiệm.

Lời giải:

a) Những thí nghiệm chứng minh H2SO4 loãng có những tính chất của axit là:

TN1: Phản ứng của H2SO4 loãng với Fe Phương trình hóa học:

H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 ↑

TN2: Phản ứng của H2SO4 loãng với CuO Phương trình hóa học:

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

TN3: Phản ứng của H2SO4 loãng với KOH Phương trình hóa học:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

b) Những thí nghiệm chứng minh H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng TN1: Phản ứng của H2SO4 đặc với Cu đun nóng.

Cu + 2H2SO4 (đậm đặc) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O TN2: Phản ứng của H2SO4 đặc với glucozơ.

C6H12O6 ² ⁴ H SO dac

 6C + 6H2O

Bài 6 trang 19 VBT Hóa học 9: Cho một khối lượng mạt sắt dư vào 50 ml dung

(6)

dịch HCl. Phản ứng xong, thu được 3,36 lít khí (đktc).

a) Viết phương trình hóa học.

b) Tính khối lượng mạt sắt đã tham gia phản ứng c) Tìm nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng Lời giải:

a) Phương trình hóa học:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

b) Khối lượng sắt tham gia phản ứng:

H2

n 3,36 0,15mol 22, 4

 

Fe H2

n n 0,15mol

  

→ mFe = 0,15.56 = 8,4 gam

c) Nồng độ mol của dung dịch HCl:

HCl H2

n 2n 0,3mol

M (HCl)

C 0,3 6M

  0,05 

Bài 7* trang 19 VBT Hóa học 9: Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M.

a) Viết các phương trình hóa học.

b) Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.

c) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.

Lời giải:

a) Các phương trình hóa học:

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (1) ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O (2)

b) Thành phần % theo khối lượng của các oxit trong hỗn hợp:

nHCl = CM.V = 0,1.3 = 0,3 mol

Đặt x và y là số mol CuO và ZnO trong hỗn hợp.

Theo bài, ta có:

2x 2y 0,3 x 0,05 (mol) 80x 81y 12,1 y 0,1

  

 

    

 

mCuO = 80.0,05 = 4 gam

(7)

CuO

%m 4 .100% 33%

12,1

%m 100% 33% 67%

 

  

c) Khối lượng dung dịch axit sunfuric 20% cần dùng:

2 4

nH SO = nCuO + nZnO = 0,15 mol

⇒mH SO2 4 = 98.0,15 = 14,7 gam.

2 4

dd H SO

m =^14,7.100

20 = 73,5 gam Bài tập bổ sung

Bài 1 trang 19 VBT Hóa học 9: Có bốn lọ đựng các dung dịch không màu là: HCl, Na2SO4, NaCl, H2SO4, Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học. Viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

Lập sơ đồ nhận biết các chất:

Các phương trình hóa học:

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl