Bài tập axit sunfuric loãng và muối sunfat

Để nhận ra sự có mặt của ion SO₄^2- trong dung dịch, người ta dùng dung dịch chứa ion Ba²⁺.

Áp dụng nhanh công thức:

m _muối  $ = {m_{KL}} + {m_{SO_4^{2 - }}} = {m_{KL}} + 96.{n_{{H_2}}} = 11,1 + \frac{{8,94}}{{22,4}}.{\text{ }}96 = 49,5{\text{ }}gam$

Áp dụng nhanh công thức :

m_muối  $ = {m_{KL}} + {m_{SO_4^{2 - }}}$= 0,52 + 0,015. 96 = 1,96 gam 

Đổi 1 mol O^2- lấy 1 mol SO₄^2- khối lượng tăng = 96 – 16 = 80 gam

=> 0,03 mol O^2- lấy 0,03 mol SO₄^2- khối lượng tăng = 0,03.80 = 2,4 gam

=> m_muối = 2,81 + 2,4 = 5,21 gam

${n_{HCl}} = 0,2.0,2 = 0,4\,mol;\,{n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,2.0,1 = 0,02\,mol$

Fe    +  2HCl  →  FeCl₂  + H₂

0,02 ← 0,04        →          0,02

Fe    +   H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

0,02 ← 0,02        →           0,02

→ ${n_{{H_2}}} = 0,02 + 0,02 = 0,04\,\to \,{V_{{H_2}}} = 0,04.22,4 = 0,896$  lít

Phương trình phản ứng :

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

  0,15     →      0,225

Mg(OH)₂  + H₂SO₄ → MgSO₄ + 2H₂O

  0,25      →     0,25

→$\sum {{n_{{H_2}S{O_4}}}} $ _{phản ứng} = 0,225 + 0,25 = 0,475 mol → ${m_{{H_2}S{O_4}}} = \,\,0,475.98\,\, = \,\,46,55\,\,gam$ 

→ $C\% \,\, = \,\,\frac{{{m_{ct}}.100\% }}{{{m_{dd}}}}\,\, = \,\,\frac{{46,55}}{{580}}.100\% = \,\,8,026\% $  → a = 8,026

Công thức oxit kim loại X là XO. Giả sử lấy 1 mol XO

XO   +   H₂SO₄  →  XSO₄ + H₂O

1 mol → 1 mol  →  1 mol

m_H2SO4 = 98 gam => m_{dd H2SO4} = $\frac{98.100}{10}=980\,\,gam$

=> m_{dd sau phản ứng} = m_{dd trước phản ứng} = m_{dd H2SO4} + m_XO = 980 + X + 16 gam

$ = > C{\% _{dd\,\,{\text{XS}}{O_4}}} = \frac{{(X + 96).100\% }}{{980 + X + 16}} = 11,76\% \,\, = > \,\,X = 24$

=> X là Mg

$C\% = \frac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{\text{dd}}}}}}.100\% $ → ${m_{{H_2}S{O_4}}} = \frac{{{m_{{\text{dd}}}}.C\% }}{{100\% }} = \frac{{300.14,7\% }}{{100\% }} = 44,1\,\,g$ → ${n_{{H_2}S{O_4}}}$ = $\frac{m}{M}$ = 0,45 mol

PTHH: BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + 2HCl

              0,45  ← 0,45   →   0,45      → 0,9

Dung dịch X chứa chất tan HCl: m_HCl = n.M = 32,85 g

m_{dung dịch spứ} =${m_{BaC{l_2}}} + {m_{{\text{dd}}\,\,{H_2}S{O_4}}} - {m_{BaS{O_4}}}$ = 0,45.208 + 300 – 0,45.233 = 288,75 g

$C{\% _{HCl}} = \frac{{{m_{HCl}}}}{{{m_{{\text{dd}}}}}} = \frac{{32,85}}{{288,75}} \approx 11,38\% $

PTHH

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + 2HCl                  (1)

BaCO₃ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + CO₂ + H₂O      (2)

${n_{BaS{O_4}}} = \frac{m}{M} = \frac{{58,25}}{{233}} = 0,25\,\,mol$

Từ (1) và (2) ta thấy: ${n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{BaS{O_4}}} = 0,25\,\,mol$ → ${m_{{H_2}S{O_4}}} = n.M = 0,25.98 = 24,5\,\,g$  

$C\% = \frac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{\text{dd}}}}}}.100\% $ → $m = \frac{{{m_{{H_2}S{O_4}}}.100\% }}{{C\% }} = \frac{{24,5.100\% }}{{4,9\% }} = 500\,\,g$ 

Phương trình hóa học :                                      

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂

Muối A là Na₂SO₄

Bảo toàn gốc SO₄, ta có: ${{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}={{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=0,4\,mol$

$\to \,\,\,{{m}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}=\,\,0,4.142\,\,=\,\,56,8\,\,gam$

Dùng BaCl₂ cho vào 2 dung dịch để phân biệt Na₂SO₄ và NaCl

+ dd làm xuất hiện kết tủa trắng là Na₂SO₄; dd còn lại không có hiện tượng gì là NaCl

Giả sử số mol của H₂SO₄ = 1 (mol) => khối lượng dung dịch HCl = 98 :0,2 = 490 gam

X phản ứng vừa đủ với 1 mol H₂SO₄ sinh ra 1 mol H₂

Đặt số mol Zn = x (mol) và số mol Mg = y (mol)

→ ∑ khối lượng kim loại = 65x + 24y

Bảo toàn electron ta có: 2x + 2y = 2n_H2 = 2 (I)

Khối lượng dung dịch sau phản ứng là:

m_{dd sau} = m_{hh X} + m_{dd H2SO4} - m_H2

=> m_{dd sau} = 65x + 24y + 490 - 1.2 = 488 + 65x + 24y

Nồng độ phần trăm của MgSO₄ là:

\(C\% MgS{O_4} = \frac{{{m_{MgS{O_4}}}}}{{{m_{ddsau}}}}.100\%  = \frac{{y(24 + 96)}}{{488 + 65x + 24y}}.100\%  = 15,22\% (II)\)

Giải hệ (I) và (II) => x = 0,333 và y = 0,667

\( \Rightarrow C\% ZnS{O_4} = {{0,333.(65 + 96)} \over {488 + 65.0,333 + 24.0,667}}.100\%  = 10,2\% \) 

n_CuSO4 = 16 : 160 = 0,1 mol

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Theo PTHH: n_Fe = n_CuSO4 = 0,1 mol

=> m_Fe = 0,1.56 = 5,6 gam