Một số axit quan trọng, axit sunfuric H2SO4 đặc loãng, axit clohidric HCl - hoá 9 bài 4

Trong bài này, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết tính chất hoá học của một số axit quan trọng như axit Clohidric HCl và axit Sunfuric H₂SO₄ (đặc và loãng) xem các axit này có tính chất hoá học gì khác nhau, chúng có ứng dụng gì trong thực tế và cách điều chế sản xuất như thế nào?

I. Axit Clohidric (HCl)

1. Tính chất vật lý của axit clohidric HCl

- Khi hòa tan khí HCl vào nước ta thu được dung dịch HCl

- Dung dịch HCl đậm đặc là dung dịch bão hòa hiđroclorua, có nồng độ khoảng 37%, từ đây ta có thể pha chế thành dung dịch HCl có nồng độ khác nhau.

2. Tính chất hoá học của axit clohdric HCl

- HCl có đầy đủ tính chất của một axit mạnh.

a) Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

b) Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối clorua và giải phóng khí hiđro

- Tổng quát: 2M  + 2xHCl → 2MgCl_x + xH₂↑

 Ví dụ: Mg + HCl → MgCl₂ + H₂↑

c) Tác dụng với bazơ tạo thành muối và nước. (axit + bazo)

- Tổng quát: HCl  + Bazo → Muối + H₂O

 Ví dụ: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

d) Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối và nước. (axit + oxit bazo)

- Tổng quát: HCl  + Oxit Bazo → Muối + H₂O

 Ví dụ: 2HCl + BaO → BaCl₂ + H₂O

e) Tác dụng với một số muối. (axit + muối)

 Ví dụ: 2HCl + Na₂CO₃ → NaCl + CO₂ + H₂O

3. Ứng dụng của axit Clohidric HCl

• Axit clohidric dùng để:

 - 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

II. Axit Sunfuric H₂SO₄

1. Tính chất vật lý của axit sunfuric H₂SO₄

- 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.

* Lưu ý: Vì H₂SO₄ đặc khi tan trong nước tạo ra một lượng nhiệt rất lớn. Nên để pha loãng axit sunfuric cần hòa tan từ từ H₂SO₄ đặc chảy dọc theo đũa thủy tinh vào nước, khuấy đều. Tuyệt đối không làm ngược lại, nếu đổ ngược lại nước vào axit làm nước sôi đột ngột kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm (bỏng da, cháy da,...)

2. Tính chất hóa học của axit sunfuric H₂SO₄

- Axit H₂SO₄ loãng và H₂SO₄ đặc có những tính chất hóa học khác nhau.

a) Tính chất hóa học của axit H₂SO₄ loãng: 

- H₂SO₄ loãng có đầy đủ tính chất của một axit mạnh.

* Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ

* Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sunfat và giải phóng khí hiđro

* Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

* Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối sunfat và nước.

* Tác dụng với một số muối

b) Axit H₂SO₄ đặc có tính chất hóa học riêng

* Axit sunfuric tác dụng với kim loại

- Axit H₂SO₄ đặc tác dụng với nhiều kim loại nhưng không giải phóng khí hiđro. Khi kim loại tác dụng Axit sunfuric đặc nóng tạo thành muối sunfat (ứng với hóa trị cao của kim loại nếu kim loại có nhiều hóa trị) và khí sunfurơ.

 Cu + H₂SO_{4 đặc, nóng}  CuSO₄  + SO₂ ↑ + H₂O

* Tính háo nước của axit sunfuric H₂SO₄.

- Khi cho axit H₂SO₄ vào đường, đường sẽ hóa thành than.

  C₁₂H₂₂O₁₁    12C + 11H₂O

3. Ứng dụng của axit sunfuric H₂SO₄

- 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,..

4. Sản xuất axit sunfuric H₂SO₄

- Trong công nghiệp, axit sunfuric được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc. Nguyên liệu là lưu huỳnh (hoặc quặng pirit sắt), không khí và nước.

+Quá trình sản xuất axit H₂SO₄ gồm 3 công đoạn sau:

- Sản xuất lưu huỳnh đi oxit bằng cách đốt lưu huỳnh hoặc pirit sắt trong không khí;

  S + O₂ → SO₂

  4FeS₂ + 11O₂ → 8SO₂ + 2Fe₂O₃

- Sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxi hóa SO₂, có xúc tác là V₂O₅ ở 450⁰C

  2SO₂ + O₂  2SO₃

- Sản xuất axit H₂SO₄ bằng cách cho SO₃ tác dụng với nước:

  SO₃ + H₂O →  H₂SO₄

5. Nhận biết axit H₂SO₄ và muối sunfat

- Để nhận ra axit H₂SO₄ trong các axit và nhận ra muối sunfat trong các muối, ta dùng thuốc thử là dung dịch muối bari, 

- Khi cho dung dịch muối bari vào dung dịch H₂SO₄ hoặc muối sunfat, thấy có chất kết tủa màu trắng, không tan trong nước và trong axit là BaSO₄ xuất hiện.

- Phương trình hóa học:

  H₂SO₄ + BaCl₂ → 2HCl + BaSO₄↓ _trắng

  Na₂SO₄ + BaCl₂ → 2NaCl + BaSO₄↓ _trắng

III. Bài tập về Axit Clohidric HCl và axit Sunfuric H₂SO₄

Bài 1 trang 19 SGK hoá 9: Có những chất: CuO, BaCl₂, Zn, ZnO. Chất nào nói trên tác dụng với dung dịch HCl và dung dịch H₂SO₄ loãng, sinh ra:

a) Chất khí cháy được trong không khí?

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 bài 1 trang 19 SGK hoá 9

* Bài 2 trang 19 SGK hoá 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 bài 2 trang 19 SGK hoá 9

* Bài 3 trang 19 SGK hoá 9: Bằng cách nào có thể nhận biết 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 dung dịch H₂SO₄.

Viết các phương trình phản ứng.

>> Lời giải bài 3 trang 19 SGK hoá 9

* Bài 4 trang 19 SGK hoá 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.

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?

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

>> Lời giải bài 4 trang 19 SGK hoá 9

* Bài 5 trang 19 SGK hoá 9: Hãy sử dụng những chất có sẵn: Cu, Fe, CuO, KOH, C₆H₁₂O₆ (glucozzơ), dung dịch H₂SO₄loãng, 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 chung của axit.

b) H₂SO₄ đặc có những tính chất hóa học riêng.

Viết phương trình hóa học cho mỗi thì nghiệm.

>> Lời giải bài 5 trang 19 SGK hoá 9

* Bài 6 trang 19 SGK hoá 9: Cho một khối lượng mạt sắt dư vào 50ml dung 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) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng.

>> Lời giải bài 6 trang 19 SGK hoá 9

* Bài 7 trang 19 SGK hoá 9: Hòa tan hoàn toàn 12,1g hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100ml 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 có nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.

>> Lời giải bài 7 trang 19 SGK hoá 9