Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Kẽm. Mời các bạn đón xem:
Phương trình Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
Kim loại tan dần tạo thành dung dịch không màu và khí không màu mùi hắc thoát ra.
3. Điều kiện phản ứng
- Dung dịch H2SO4 đặc.
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của Kẽm
- Kẽm là kim loại hoạt động có tính khử mạnh Zn → Zn2+ + 2e
Tác dụng với phi kim
- Zn tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim.
2Zn + O2 → 2ZnO
Zn + Cl2 → ZnCl2
Tác dụng với axit
- Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
Zn + 4HNO3 đ → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tác dụng với H2O
- Phản ứng này hầu như không xảy ra vì trên bề mặt của kẽm có màng oxit bảo vệ.
Tác dụng với bazơ
- Kẽm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2....
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
b. Tính chất hoá học của H2SO4
Axit sunfuric loãng
- Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:
- Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
- Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb)
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Tác dụng với oxit bazo
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
- Tác dụng với bazo
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
- Tác dụng với muối
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
Axit sunfuric đặc
- Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:
- Tác dụng với kim loại:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Tác dụng với phi kim
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
- Tác dụng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
- H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
5. Cách thực hiện phản ứng
Cho kim loại kẽm tác dụng với dung dịch axit sunfric đặc nóng
6. Bạn có biết
Kẽm phản ứng với H2SO4 đặc có thể sinh ra sản phẩm khử là SO2; H2S và S.
7. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Cho các chất sau: CuO(1), Ag(2), FeO(3), Zn(4), Fe3O4(5). Dung dịch H2SO4 đặc, nóng tác dụng với chất nào tạo khí?
A. 2,4
B. 2,3,4.
C. 2,3,4,5.
D. 1,2,3,4,5.
Đáp án C
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng: 2Ag + 2H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
2Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O
2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
Ví dụ 2: Hòa tan hết 7,76 gam hỗn hợp kim loại Cu và Zn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được V lít khí SO2 dktc là sản phẩm khử duy nhất . Dẫn khí SO2 vào nước brom dư, dung dịch thu được cho tác dụng với BaCl2 dư thì thu được 27,96 gam kết tủa . Phần trăm khối lượng các kim loại trong hỗn hợp là
A. 32,99% và 67,01%
B. 25,67% và 74,33%
C. 33,67% và 65,33%
D. 16,78 % và 83,22%
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
nCu = x mol; nZn = y mol
Cu + 2H2SO4→ CuSO4 + SO2↑ + H2O (1)
Zn + 2H2SO4→ ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O (2)
SO2(k) + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr (3)
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl (4)
Theo PTPU (4), ta có: n↓ = nBaSO4 = nH2SO4 (4) = 0,12 mol
Theo PTPU (3), ta có: nSO2 = nH2SO4(4) = 0,12 mol
Theo PTPU (1) và (2), ta có: nSO2 = nCu + nZn = x + y = 0,12 mol (5)
Tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu: mhỗn hợp = mCu + mZn = 64x + 65y = 7,76 (6)
Giải hệ hai phương trình (5) và (6) ta được: x = 0,04 ; y = 0,08
→ mCu = 0,04.64 = 2,56 (g) → %mCu = 2,56/7,76.100% = 32,99%
→ %mAg = 100% - %mCu = 67,01%
Ví dụ 3: Cho 13 g Zn tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc nóng thu được V lít khí SO2 điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là:
A. 2,24 lít
B. 4,48 lít
C. 1,12 lít
D. 5,6 lít
Đáp án B
Hướng dẫn giải:
nSO2 = nZn = 0,2 mol ⇒ V = 22,4 lít
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Kẽm (Zn) và hợp chất:
3Zn + 4H2SO4 → 3ZnSO4 + S + 4H2O
4Zn + 5H2SO4 → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
3Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + 3H2
Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
