Bài tập một số axit quan trọng

n_Fe = m_Fe : M_Fe = 5,6 : 56 = 0,1 (mol)

PTHH: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

            0,1                           → 0,1 (mol)

Theo PTHH: n_H2 = 0,1 (mol) → V_H2(đktc) = 0,1×22,4 = 2,24 (lít)

Hóa chất có thể dùng để nhận bết 2 axit HCl và H₂SO₄: Ba(OH)₂

Au, Ag, Cu là kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa học nên không phản ứng được với dd H₂SO₄ loãng.

Các dung dịch đều làm quỳ tím chuyển đỏ là HCl, H₂SO₄.

Để an toàn khi pha loãng H₂SO₄ đặc cần thực hiện theo cách: rót từng giọt axit vào nước.

Dãy kim loại phản ứng được với dung dịch H₂SO₄ loãng là Mg, Fe, Zn.     

H₂SO₄ không phản ứng với Cu, Ag, Pt.

Để nhận biết dung dịch H₂SO₄, người ta thường dùng dung dịch BaCl₂ vì tạo kết tủa trắng BaSO₄

${n_{{H_2}}}$= 0,45 mol

Gọi hóa trị của kim loại R là a (a = 1, 2, 3, 4)

2R  +  2aHCl →  2RCl_a  + aH₂

$\dfrac{{0,9}}{a}$                 ←                 0,45

Áp dụng công thức:  $m = M.{\text{ }}n{\text{ }} = > {\text{ }}25,5 = \dfrac{{R.0,45.2}}{a} < = > R = 28a$

Vậy kim loại cần tìm là sắt (Fe)

${n_{{H_2}}} = 0,1\,\,mol$

Gọi kim loại A có hóa trị n (n = 1, 2, 3, 4)

2A + nH₂SO₄ → A₂(SO₄)_n + nH₂

$\frac{{0,2}}{n}$                   ←                    0,1   mol

Áp dụng công thức:  $m = M.n{\text{ }} = > A = \frac{m}{n} = \frac{{6,5}}{{\frac{{0,2}}{n}}} = > A = 32,5n$

Kim loại A là Zn

${n_{{H_2}}} = 0,25\,\,mol$

Ag không phản ứng với H₂SO₄ => 3 gam chất rắn không tan là Ag

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

$\frac{{0,5}}{3}$  mol             ←                 0,25 mol

$ = > {\text{ }}{m_{Al}} = 27.\frac{{0,5}}{3} = 4,5\,\,gam$

=> m_{hỗn hợp X} = m_Al + m_Ag = 4,5 + 3 = 7,5 gam

$ = > \% {m_{Ag}} = \frac{3}{{7,5}}.100\% = 40\% $

n_Fe = 0,08 mol

Gọi thể tích dung dịch hỗn hợp axit cần dùng là V (lít)

$ = > {n_{HCl}} = 0,5V\,\,mol;\,\,n{ _{{H_2}S{O_4}}} = 0,75V\,\,mol$

Fe     +   2HCl  →   FeCl₂ + H₂

0,25V ← 0,5V

Fe    +    H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

0,75V ← 0,75V

=> n_Fe = 0,25V + 0,75V = 0,08 => V = 0,08 lít = 80 ml

Gọi số mol của Fe và Al lần lượt là x và y mol

=> m_{hỗn hợp X} = 56x + 27y = 50,54  (1)

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂ 

x mol       →     x mol → x mol

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

y mol       →          0,5y mol → 1,5y mol

Muối trong dung dịch A gồm x mol FeSO₄ và 0,5y mol Al₂(SO₄)₃

=> m_{hỗn hợp muối} = ${m_{F{\text{e}}S{O_4}}} + {m_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}$ => 152x + 0,5y.342 = 178,22  (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:  $\left\{ \begin{gathered}56{\text{x}} + 27y = 50,54 \hfill \\152{\text{x}} + 0,5y.342 = 178,22 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}x = 0,7 \hfill \\y = 0,42 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

=>  $\sum {{n_{{H_2}}}} = x + 1,5y = 0,7 + 1,5.0,42 = 1,33\,\,mol$

=> V = 1,33.22,4 = 29,792 lít

Tự chọn n_Mg = 1 mol và n_Fe = a mol

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

  1  →  2    →      1   →   1

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

a  →  2a  →     a   →    a

\( \to {n_{HCl}} = 2 + 2{\text{a}}\,\,(mol) \to {m_{HCl}} = 36,5.(2 + 2{\text{a}})\,\,gam\)

\( \to \) ${m_{dd{\text{ }}HCl}} = \dfrac{{36,5.(2 + 2a)}}{{20\% }} = 365a + 365$

Mà \({n_{{H_2}}} = 1 + a\,\,(mol) \to {m_{{H_2}}} = 2.(1 + a)\,\,gam\)

\( \to {m_{dd\,Y}} = {m_X} + {m_{dd\,\,HCl}} - {m_{{H_2}}} = {m_{Mg}} + {m_{F{\text{e}}}} + {m_{dd\,\,HCl}} - {m_{{H_2}}}\)

\( \to {m_{dd\,Y}} = 24.1 + 56.a + 365{\text{a}} + 365 - 2.(1 + a) = 419{\text{a}} + 387\) gam

$ = > {\text{ }}C{\% _{MgC{l_2}}} = \dfrac{{95}}{{419{\text{a}} + 387}}.100\% = 11,787\% \,\, = > \,\,a = 1$

\( \to C{\% _{F{\text{e}}C{l_2}}} = \dfrac{{127.1}}{{419.1 + 387}}.100 = 15,76\% \)

Gọi số mol của CaCO₃ và Na₂CO₃ lần lượt là x và y mol

=> m_{hỗn hợp A} = ${{m}_{CaC{{\text{O}}_{3}}}}+{{m}_{N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}}}$ => 100x + 106y = 69,75  (1)

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

   x    →    2x         →           x

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

  y     →     2y       →               y

${m_{HCl}} = \frac{{337,5.14,6\% }}{{100\% }} = 49,275\,\,gam\,\, = > {n_{HCl}} = 1,35\,\,mol$

Từ 2 PT => n_HCl = 2x + 2y = 1,35  (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ :  $\left\{ \begin{gathered}100{\text{x}} + 106y = 69,75 \hfill \\2{\text{x}} + 2y = 1,35 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}x = 0,3 \hfill \\y = 0,375 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

$ = > \sum {{n_{C{O_2}}} = } x + y = 0,3 + 0,375 = 0,675\,\,mol$

=> V = 0,675.22,4 = 15,12 lít

Gọi số mol BaCl₂ và BaCO₃ lần lượt là x và y

=> m_{hh A} = 208x + 197y = 50,9  (1)

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + 2HCl   (2)

  x                   →          x

BaCO₃ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + H₂O + CO₂ (3)

  y                 →             y           →             y

kết tủa thu được là BaSO₄  $ = > {n_{BaS{O_4}}} = \frac{{58,25}}{{233}} = 0,25\,\,mol$

Từ PT (2) và (3) $ = > {n_{BaS{O_4}}} = x + y = 0,25\,\,\,(4)$ 

Từ (1) và (4) ta có hệ :  $\left\{ \begin{gathered}208{\text{x}} + 197y = 50,9 \hfill \\x + y = 0,25 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}x = 0,15 \hfill \\y = 0,1 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

Theo PT (3) => n_CO2 = y = 0,1 mol => V = 2,24 lít

A. Loại Cu và CO không phản ứng

B. Loại CO₂ không phản ứng

C. Thỏa mãn

D. Loại CO₂ không phản ứng

Ag là kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa nên không tác dụng được với HCl

Sản xuất axit sunfuric gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đốt lưu huỳnh cháy trong không khí

S + O₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) SO₂

Giai đoạn 2: sản xuất SO₃ bằng cách oxi hóa SO₂

2SO₂ + O₂ \(\xrightarrow[{{{450}^0}C}]{{{V_2}{O_5}}}\) 2SO₃

Giai đoạn 3: Cho SO₃ tác dụng với nước để điều chế H₂SO₄

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

CTHH của axit sunfuric là: H₂SO₄

Cu là kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa nên không phản ứng được với dd H₂SO₄ loãng, do vậy không sinh ra được khí H₂