Giải Hoá học 11 Chân trời sáng tạo bài 7 Sulfuric acid và muối sulfate
Lượng kiến thức trong mỗi bài học lớp 11 Chân Trời Sáng Tạo đều được gói gọn trong 15 - 20 câu hỏi trắc nghiệm. Các em học sinh chỉ cần lựa chọn câu trả lời rồi nhấp vào "Xem đáp án" để kiểm tra đúng sai. Dựa vào đó các em có thể nhanh chóng ôn tập lại kiến thức, đồng thời tăng cường khả năng linh động khi làm bài tập môn Hoá 11.
Giải bài 7 Sulfuric acid và muối sulfate sách Hoá học 11 Chân trời sáng tạo. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài học.
MỞ ĐẦU
Sulfuric acid là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất, được mệnh danh là "máu" của các ngành công nghiệp. Sản lượng sulfuric acid trong một quốc gia là một trong những chỉ số đánh giá sức mạnh công nghiệp hóa chất của quốc gia đó. Sulfuric acid có tính chất và ứng dụng gì trong đời sống?
Tính chất:
- Sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước.
- H2SO4 loãng mang những tính chất chung của một acid
- H2SO4 đặc ngoài mang tính chất của một acid, chúng còn có tính oxi hóa mạnh
Ứng dụng: Sulfuric acid là chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất. Hàng năm các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4, sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, ....
1. SULFURIC ACID
Tìm hiểu tính chất vật lí của sulfuric acid
Thảo luận 1. Quan sát hình 7.1 nhận xét màu, trạng thái của sulfuric acid ở điều kiện thường và cho biết tại sao sulfuric acid lại không bay hơi
Sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu
Tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.
sulfuric acid lại không bay hơi do khối lượng riêng của nó nặng gần gấp hai lần nước.
Tìm hiểu cấu tạo phân tử, tính chất hóa học và ứng dụng của sulfuric acid
Thảo luận 2. Quan sát hình 7.2 mô tả cấu tạo phân tử của H2SO4
Phân tử H2SO4 có 2 liên kết H - O, 2 liên kết S - O, 2 liên kết S = O
Liên kết trong phân tử là liên kết cộng hoá trị
Thảo luận 3. Quan sát hình 7.3, nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có)
a) Hiện tượng: Có kết tủa trắng
PTHH: Ba(OH)2 + H2SO4 → 2H2O + BaSO4↓
b) Hiện tượng: sủi bọt khí
H2SO4 + Na2CO3 → H2O + Na2SO4 + CO2
Thảo luận 4. Viết phương viết quá trình oxi hóa và quá trình khử trong phản ứng của dung dịch H2SO4 đặc với Cu ở thí nghiệm 1
Quá trình khử: S+6 + 2e → S+4
Quá trình oxi hoá: Cu0 → Cu+2 + 2e
Thảo luận 5. Giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 2
Hiện tượng: Khi nhỏ dung dịch H2SO4 đặc vào cốc đựng đường, đường chuyển từ màu trắng sang màu đen. Sau đó, chất rắn màu đen dâng cao lên miệng cốc kèm theo khí. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.
Giải thích:
Dung dịch H2SO4 đặc có tính háo nước mạnh, hút nước trong phân tử đường, tạo sản phẩm carbon màu đen.
PTHH: C12H22O11 + H2SO4(đặc) → 12C + H2SO4.11H2O
Sau đó một phần Carbon sinh ra phản ứng lại với dung dịch H2SO4 tạo thành chất khí CO2, SO2 gây sủi bọt trong cốc, làm carbon dâng lên khỏi miệng cốc.
Phương trình hoá học của phản ứng:
C + 2H2SO4 đặc → CO2 + 2SO2 + 2H2O
Luyện tập. Viết phương trình hóa học khi cho dung dịch H2SO4 đặc tác dụng với KBr, C. Cho biết sản phẩm khử duy nhất là SO2
2H2SO4 + 2KBr → K2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 → 2SO2 + CO2 + 2H2O
Tìm hiểu cách bảo quản sử dụng và nguyên tắc xử lý sơ bộ khi bị bỏng acid
Thảo luận 6. Quan sát hình 7.5 Mô tả cách pha loãng sulfuric acid. Giải thích
Pha loãng dung dịch H2SO4 đặc, ta cần rót từ từ axit vào nước, khuấy nhẹ và không làm ngược lại. Vì Khi sulfuric acid gặp nước thì lập tức sẽ có phản ứng hóa học xảy ra, đồng thời sẽ tỏa ra một nhiệt lượng lớn. Nếu cho nước vào acid, nước sẽ nổi trên bề mặt acid. Khi xảy ra phản ứng hóa học, nước sôi mãnh liệt và bắn tung tóe kèm các hạt acid gây nguy hiểm.
Thảo luận 7. Hãy nêu nguyên tắc chung trong việc xử lý sơ bộ bỏng acid
Nguyên tắc chung trong việc xử lý sơ bộ bỏng acid: giảm diện tích bị bỏng, pha loãng nhanh nồng độ acid. Các bước sơ cứu
- nhanh chóng cởi bỏ quần áo dính acid
- rửa bằng nước sạch sau khoảng 20 phút
- di chuyển người bệnh đến cơ sở y tế gần nhất để được theo dõi và điều trị
Tìm hiểu quy trình sản xuất sulfuric acid theo phương pháp tiếp xúc
Thảo luận 8. Hãy giải thích vì sao ở giai đoạn tạo ra SO3 người ta phải chọn điều kiện phản ứng ở nhiệt độ cao 450oC – 500oC
Do phản ứng có $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ < 0 --> phản ứng toả nhiệt
Nhưng nếu hạ nhiệt độ quá thấp thì sự chuyển động của các phân tử khí giảm --> thực tế người ta phải chọn điều kiện phản ứng ở nhiệt độ cao 450oC – 500oC và có chất xúc tác
Vận dụng. Hãy cho biết giai đoạn nào trong quá trình sản xuất H2SO4 là có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường. Giải thích.
Hiệu suất chuyển hoá SO2 thành SO3 ở giai đoạn 2 không thể đạt 100%. Khi đó lượng SO2 không chuyển hoá thải vào khí quyển sẽ gây ô nhiễm môi trường.
2. MUỐI SULFATE
Tìm hiểu ứng dụng một số muối sulfate và nhận biết ion sulfate
Thảo luận 9. Nêu ứng dụng trong đời sống sản xuất một số muối sulfate mà em biết
CaSO4 : được dùng trong sản xuất vật liệu xây dựng, làm chất phụ gia, làm đông các sản phẩm như đậu hũ,đậu hũ non,...
BaSO4: được sử dụng như một loại bột màu, làm chất phụ gia pha màu, công nghiệp pha sơn, cho thủy tinh, cho gốm sứ cách và cao su chất lượng cao
MgSO4: được sử dụng sản xuất muối tắm, làm dịu cơ bắp khi sưng của con người, bổ sung Mg cho tôm động vật thủy sinh khác,...
(NH4)2SO4 là thành phần của thuốc trừ sâu hòa tan, diệt nấm; phân bón sử dụng kết hợp với Chlorine để tạo thành monochloramin để khử trùng trong nước uống
Thảo luận 10. Quan sát hình 7.6, trình bày cách nhận biết ion SO42 - , nêu hiện tượng xảy ra, viết phương trình hóa học
Để nhận biết ion SO42- ta sử dụng các dung dịch muối của barium (Ba2+), ví dụ như BaCl2, Ba(NO3)2… hoặc Barium hydroxide Ba(OH)2.
Hiện tượng: Phản ứng sẽ cho kết tủa trắng không tan trong nước và acid mạnh. Thuốc thử thường dùng để nhận biết biết ion SO42- là BaCl2.
Tổng quát: SO42- + Ba2+ → BaSO4(↓ trắng)
Một số phương trình hóa học minh họa:
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4(↓ trắng) + 2NaCl
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4(↓ trắng) + 2H2O
BÀI TẬP
Bài tập 1. Tính chất nào sau đây không phải tính chất của dung dịch dịch sulfuric acid đặc
A. Tính háo nước B. oxi hóa C. tính acid D. tính khử.
Đáp án: D
Bài tập 2. Để nhận biết anion trong có trong K2SO4 không thể dùng thuốc thử nào sau đây
A. Ba(OH)2 B. BaCl2 C. Ba(NO3)2 D. MgCl2
Đáp án:D
Bài tập 3. Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng làm khô khí nào trong số các khí sau CO, H2, CO2, SO2, O2 và NH3. Giải thích.
Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng làm khô khí H2, CO2, SO2, O2
Giải thích: Do sulfuric acid đặc có tính oxi hoá mạnh nên sẽ tác dụng được với những chất có tính khử mạnh như: NH3, CO
Bài tập 4. Cho các dung dịch không màu của mỗi chất sau K2CO3, Na2SO4, Ba(NO3)2. Hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch đã cho bằng phương pháp hóa học. Viết phương trình hóa học của các chất phản ứng xảy ra.
Lấy mỗi dung dịch một ít rồi chia ra các ống nghiệm có đánh số. Cho lần lượt từng dung dịch vào thuốc thử, hiện tượng thí nghiệm được ghi trong bảng sau:
| K2CO3 | Na2SO4 | Ba(NO3)2 | |
| H2SO4 | Có khí thoát ra | Không có hiện tượng | Có kết tủa trắng |
PTHH:
K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 + H2O
Ba(NO3)2 + H2SO4 → 2HNO3 + BaSO4↓
Bài tập 5. Có 4 mẫu sau dung dịch NaOH, dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 và H2O được kí hiệu bằng các chữ cái A, B, C và D (không theo thứ tự trên). Kết quả của những thí nghiệm nhận biết những mẫu này được ghi trong bảng sau
Mẫu | Thuốc thử | |
Quỳ tím | Dung dịch BaCl2 | |
A | đỏ | kết tủa trắng |
B | xanh | không kết tủa |
C | tím | không kết tủa |
D | đỏ | không kết tủa |
Hãy cho biết A, B, C và D là kí hiệu của những chất nào. Giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra
Mẫu | Thuốc thử | |
Quỳ tím | Dung dịch BaCl2 | |
H2SO4 | đỏ | kết tủa trắng |
NaOH | xanh | không kết tủa |
H2O | tím | không kết tủa |
HCl | đỏ | không kết tủa |
PTHH: BaCl2 + H2SO4 → 2HCl + BaSO4↓
Tham khảo bộ đề trắc nghiệm 11 Chân Trời Sáng Tạo của Giaibaitapsgk để ôn tập, củng cố kiến thức. Những bài học sẽ giúp các em học sinh nhanh chóng ôn tập kiến thức qua 20 - 30 câu hỏi ngắn gọn.
Để học tốt môn lớp 11 các em có thể tham khảo thêm nhiều tài liệu hữu ích khác được chúng tôi chia sẻ trên website Giaibaitapsgk như: hướng dẫn giải vở bài tập Hoá 11, giải bài tập sgk Hoá 11, Soạn Hoá 11,... Đây đều là những tài liệu được biên soạn theo sát với chương trình học với cách trình bày chi tiết, dễ hiểu.