SBT Hóa 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

367

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu lời giải SBT Hóa 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi từ đó học tốt môn Hoá học 11.

SBT Hóa 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 7.1 trang 28 SBT Hóa học 11Kim loại nào sau đây không tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng?

A. Al.     

B. Zn.   

C. Na.       

D. Cu.

Lời giải:

Cu đứng sau H trong dãy hoạt động hoá học, do đó Cu không tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng.

→ Chọn D.

Bài 7.2 trang 28 SBT Hóa học 11: Dãy kim loại nào trong các dãy sau đây gồm các kim loại không tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nguội?

A. Al, Fe, Au, Pt.         

B. Zn, Pt, Au, Mg.

C. Al, Fe, Zn, Mg.     

D. Al, Fe, Au, Mg.

Lời giải:

Các kim loại không tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nguội: Al, Fe, Au, Pt.

→ Chọn A.

Bài 7.3 trang 28 SBT Hóa học 11: Dung dịch sulfuric acid đặc khác dung dịch sulfuric acid loãng ở tính chất hoá học nào?

A. Tính base mạnh. 

B. Tính oxi hoá mạnh.

C. Tính acid mạnh.         

D. Tính khử mạnh.

Lời giải:

Dung dịch sulfuric acid đặc khác dung dịch sulfuric acid loãng ở tính oxi hóa mạnh và tính háo nước.

→ Chọn B.

Bài 7.4 trang 28 SBT Hóa học 11: Cách pha loãng dung dịch H2SO4 đặc nào sau đây đúng?

A. Rót nhanh acid vào nước và khuấy đều.

B. Rót nhanh nước vào acid và khuấy đều.

C. Rót từ từ nước vào acid và khuấy đều.

D. Rót từ từ acid vào nước và khuấy đều.

Lời giải:

Cách pha dung dịch H2SO4 đặc: đổ từ từ sulfuric acid đặc vào nước rồi khuấy đều.

→ Chọn D.

Bài 7.5 trang 28 SBT Hóa học 11Người ta thường dùng các bình bằng thép để đựng và chuyên chở dung dịch H2SO4 đặc vì

A. dung dịch H2SO4 đặc bị thụ động hoá trong thép.

B. dung dịch H2SO4 đặc không phản ứng với sắt ở nhiệt độ thường.

C. dung dịch H2SO4 đặc không phản ứng với kim loại ở nhiệt độ thường.

D. thép có chứa các chất phụ trợ không phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc.

Lời giải:

Thành phần chính của thép là Fe. Ở nhiệt độ thường Fe bị thụ động bởi dung dịch H2SO4 đặc, nguội. Do đó, sắt không tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc nên người ta thường dùng các bình bằng thép để đựng và chuyên chở dung dịch H2SO4 đặc.

→ Chọn B.

Bài 7.6 trang 29 SBT Hóa học 11Hỗn hợp (X) gồm Mg và Fe2O3 có khối lượng 20 gam tan hết trong dung dịch H2SO4 loãng thoát ra a L khí H2 (đkc) và tạo thành dung dịch (Y). Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch (Y) và lọc kết tủa, tách ra nung đến khối lượng không đổi thu được 28 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng Mg trong hỗn hợp (X) là

A. 40%.     

B. 60%.       

C. 25%.       

D. 75%.

Lời giải:

Sơ đồ phản ứng:

Giải SBT Hóa 11 Bài 7 (Chân trời sáng tạo): Sulfuric acid và muối sulfate (ảnh 1)

Ta thấy khối lượng ban đầu (Mg và Fe2O3) và khối lượng chất rắn không đổi (MgO, Fe2O3) chênh lệch nhau ở khối lượng của nguyên tố oxygen.

mO/MgO=2820=8(g)nO=816=0,5(mol)

Bảo toàn nguyên tố O, ta có: nMg = nO = 0,5 (mol)

mMg=0,5×24=12(g)%mMg=1220×100%=60%

Bài 7.7 trang 29 SBT Hóa học 11Bình đựng dung dịch H2SO4 đặc để trong không khí ẩm lâu ngày thì khối lượng bình có thay đổi không? Vì sao?

Lời giải:

Khối lượng bình đựng dung dịch H2SO4 đặc để trong không khí ẩm lâu ngày tăng lên do H2SO4 đặc hút nước trong không khí ẩm.

Bài 7.8 trang 29 SBT Hóa học 11Trong lúc làm thí nghiệm, do bất cẩn nên một học sinh bị dung dịch H2SO4 đặc rơi lên tay. Hãy nêu biện pháp xử lí trong tình huống này trước khi đưa học sinh đến cơ sở y tế gần nhất.

Lời giải:

Khi bị bỏng acid, cần nhanh chóng bỏ quần áo bị dính acid, rửa ngay bằng nước sạch khoảng 20 phút. Sau đó, cần nhanh chóng chuyển người bị bỏng đến cơ sở y tế gần nhất để được theo dõi và điều trị.

Bài 7.9 trang 29 SBT Hóa học 11: Sulfuric acid là hoá chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất, được mệnh danh là “máu” của các ngành công nghiệp. Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc. Phương pháp này gồm 3 công đoạn chính: sản xuất SO2 → sản xuất SO3 → sản xuất H2SO4. Trong công đoạn sản xuất SO3 từ SO2 để thực hiện cần có điều kiện phản ứng thích hợp. Hãy cho biết điều kiện của phản ứng trên là gì? Biết rằng trong tự nhiên cũng có một lượng sulfuric acid sinh ra theo các công đoạn trên. Hãy giải thích quá trình hình thành.

Lời giải:

Trong công đoạn sản xuất SO3 từ SO2 để thực hiện cần có điều kiện phản ứng là nhiệt độ 450 – 500 oC, xúc tác vanadium (V) oxide (V2O5).

Với xúc tác là các ion kim loại trong khói bụi, SO2 bị oxi hóa và hòa tan trong nước mưa tạo thành sulfuric acid 

Giải SBT Hóa 11 Bài 7 (Chân trời sáng tạo): Sulfuric acid và muối sulfate (ảnh 2)

Bài 7.10 trang 29 SBT Hóa học 11Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất phân bón (Z). Hãy xác định các chất (A), (Q), (X), (Y), (Z). Viết các phản ứng hoá học xảy ra.

 (ảnh 1)

Lời giải:

Giải SBT Hóa 11 Bài 7 (Chân trời sáng tạo): Sulfuric acid và muối sulfate (ảnh 4)

Bài 7.11 trang 30 SBT Hóa học 11Cho các dung dịch không màu của mỗi chất sau đây chứa trong các lọ mất nhãn riêng biệt: Na2CO3, MgSO4, KNO3, NaOH, HCl. Hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch đã cho bằng phương pháp hóa học. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Lời giải:

Đánh số thứ tự cho từng dung dịch, trích mẫu thử sang ống nghiệm đánh số tương ứng.

- Cho lần lượt từng mẫu thử tác dụng với dung dịch H2SO4:

+ Mẫu thử xuất hiện bọt khí là Na2CO3H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2+H2O

+ Mẫu thử không có hiện tượng là MgSO4, KNO3, NaOH, HCl.

- Cho lần lượt từng mẫu thử không hiện tượng ở trên tác dụng với dung dịch Ba(NO3)2:

+ Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng là MgSO4MgSO4+Ba(NO3)2BaSO4+Mg(NO3)2

+ Mẫu thử không có hiện tượng là KNO3, NaOH, HCl.

- Nhúng quỳ tím vào nhóm mẫu thử không hiện tượng (KNO3, NaOH, HCl):

+ Mẫu thử không hiện tượng là KNO3.

+ Mẫu thử làm quỳ tím hóa xanh là NaOH.

+ Mẫu thử làm quỳ tím hóa đỏ là HCl.

Bài 7.12* trang 30 SBT Hóa học 11Đặt hai cốc (A) và (B) có khối lượng bằng nhau lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho 15,9 gam Na2CO3 vào cốc (A) và 17,73 gam CaCO3 vào cốc (B), sau đó thêm 18 gam dung dịch H2SO4 98% vào cốc (A) và m gam dung dịch HCl 14,6% vào cốc (B) thì thấy cân thăng bằng. Tính khối lượng dung dịch HCl đã cho vào cốc (B).

Lời giải:

nNa2CO3=15,9106=0,15(mol)mH2SO4=18×98%100%=17,64(g)nH2SO4=17,6498=0,18(mol)nCaCO3=17,73100=0,1773(mol)

- Xét cốc (A):

H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2+H2O

Ta có:

nH2SO41>nNa2CO31(0,181>0,151)

=> H2SO4 dư, Na2CO3 hết. CO2 tính theo Na2CO3.

nCO2=nNa2CO3=0,15(mol)

m(A)=mNa2CO3+mddH2SO4mCO2=15,9+180,15×44=27,3(g)

- Xét cốc (B):

2HCl+CaCO3CaCl2+CO2+H2O

Ta có:

m(B)=m(A)=27,3(g)

+) Trường hợp (1): CaCO3 hết, HCl dư.

nHCl2nCaCO3=2×0,1773=0,3546(mol)mddHCl0,3546×36,5×100%14,6%=88,65(g)nCO2=nCaCO3=0,1773(mol)

mB=mddHCl+mCaCO3mCO2mB88,65+17,730,45×44=98,5788(g)27,3(g)

→ loại trường hợp CaCO3 hết, HCl dư.

+) Trường hợp (2): CaCO3 dư, HCl hết.

Đặt nHCl=x(mol)

mddHCl=36,5x×100%14,6%=250x(g)nCO2=12nHCl=12x(mol)

mB=mddHCl+mCaCO3mCO227,3=250x+17,7344×12xx0,042(mol)mddHCl=m=250×0,042=10,5(g)

Bài 7.13* trang 30 SBT Hóa học 11Đặt hai cốc (A), (B) có cùng khối lượng lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho vào cốc (A) 102 gam AgNO3 dạng rắn; cốc (B) 124,2 gam K2CO3 dạng rắn.

a) Thêm 100 gam dung dịch HCl 29,2% vào cốc (A); 100 gam dung dịch H2SO4 24,5% vào cốc (B). Phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) (hay cốc B) để cân trở lại thăng bằng?

b) Sau khi cân đã thăng bằng, lấy một nửa lượng dung dịch có trong cốc (A) cho vào cốc (B). Sau phản ứng, phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) để cân trở lại thăng bằng?

Lời giải:

a)

nAgNO3=102170=0,6(mol);nK2CO3=124,2138=0,9(mol)

mHCl=100×29,2%100%=29,2(g)nHCl=29,236,5=0,8(mol)mH2SO4=100×24,5%100%=24,5(g)nH2SO4=24,598=0,25(mol)

Xét cốc (A): AgNO3+HClAgCl+HNO3

m(A)=mAgNO3+mddHCl=102+100=202(g)

Xét cốc (B): H2SO4+K2CO3K2SO4+CO2+H2O

Ta có: nH2SO41<nK2CO31(0,251<0,91)

=> H2SO4 hết, K2CO3 dư. CO2 tính theo H2SO4.

nCO2=nH2SO4=0,25(mol)

m(B)=mK2CO3+mddH2SO4mCO2=124,2+1000,25×44=213,2(g)

Ta thấy m(A) < m(B), để cân trở lại thăng bằng, ta cần thêm nước vào cốc (A).

mH2O=m(B)m(A)=213,2202=11,2(g)

b) – Xét cốc (A): AgNO3+HClAgCl+HNO3

Ta có: nAgNO31<nHCl1(0,61<0,81)

=> AgNO3 hết, HCl dư. AgCl tính theo AgNO3.

nAgCl=nAgNO3=0,6(mol)mAgCl=0,6×143,5=86,1(g)

nHNO3=nAgNO3=0,6(mol)nHCl(p\"o)=nAgNO3=0,6(mol)nHCl(d\"o)=0,80,6=0,2(mol)nH+/12ddA=12×(nHNO3+nHCl(d\"o))=12×(0,6+0,2)=0,4(mol)

mddA=m(A)mAgCl=213,286,1=127,1(g)=> Khối lượng của cốc (A) sau khi lấy một nửa lượng dung dịch có trong cốc (A):

m(A)=213,212×127,1=149,65(g)

- Xét cốc (B):

nK2CO3=nH2SO4=0,25(mol)nK2CO3(d\"o)=0,90,25=0,65(mol)nCO32=nK2CO3(d\"o)=0,65(mol)

Khi trộn một nửa dung dịch (A) phản ứng với dung dịch trong cốc (B), sẽ xảy ra phản ứng:

2H++CO32CO2+H2O0,40,65(mol)

Ta thấy: nH+2<nCO321(0,42<0,651)

CO32 dư, H+ hết

CO2 tính theo H+

nCO2=12nH+=12×0,4=0,2(mol)m(B)=12mddA+mddBmCO2=149,65+213,20,2×44=267,95(g)=> Khối lượng nước phải thêm vào cốc (A) để cân trở lại thăng bằng:

mH2O=m(B)m(A)=267,95149,65=118,3(g)

Bài 7.14* trang 30 SBT Hóa học 11Bảng dưới đây cho biết độ tan của ba muối trong nước ở những nhiệt độ khác nhau:

a) Vẽ đồ thị biểu diễn độ tan của ba muối theo nhiệt độ.

Nhiệt độ của nước (oC)

Độ tan (gam/100 gam nước)

Na2CO3

NH4Cl

K2SO4

0

7,1

29,70

7,33

20

21,40

37,56

11,11

40

48,50

46,00

14,97

60

46,50

53,30

18,20

80

45,80

65,60

21,29

100

45,50

77,30

24,10

b) Độ tan của các chất rắn trong nước thường tăng theo nhiệt độ. Có nhận xét gì về độ tan của ba chất? Chất có độ tan lớn là ở nhiệt độ nào?

c) Chất nào có độ tan lớn nhất ở 30 °C và 90 °C?

Lời giải:

 (ảnh 2)

b) Độ tan của các muối tăng theo nhiệt độ. Trong đó, độ tan của NH4Cl tăng nhanh, độ tan của K2SO4 tăng chậm khi nhiệt độ tăng.

Độ tan của muối Na2CO3 tăng khi nhiệt độ tăng đến khoảng 40 °C. Sau đó độ tan của Na2CO3 lại bị giảm khi nhiệt độ tăng từ 40 °C đến 100 °C.

Chất có độ tan lớn nhất là NH4Cl, ở nhiệt độ 100 °C có độ tan là 77,30 g/100 g H2O.

c) Chất có độ tan lớn nhất: ở 30 °C là NH4Cl, ở 90 °C là NH4Cl.

Xem thêm lời giải Sách bài tập Hóa học lớp 11 bộ sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 6: Sulfur và sulfur dioxide

Ôn tập chương 2

Bài 8: Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

Bài 9: Phương pháp tách và tinh chế hợp chất hữu cơ

Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

 

Đánh giá

0

0 đánh giá