Ag + H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + H2O là phản ứng được gọi là phản ứng oxi hóa khử, trong đó Ag và H2SO4 là chất khử và oxi hóa, tương ứng. Khi thực hiện phản ứng này, các chất khử và oxi hóa sẽ tương tác với nhau để tạo ra các sản phẩm mới như Ag2SO4, SO2 và H2O.
Mục lục bài viết
1. Phương trình phản ứng Ag tác dụng H2SO4 đặc:
Phản ứng giữa bạc (Ag) và axit sulfuric đặc (H2SO4) là một trong những phản ứng hóa học cơ bản, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp. Trong phản ứng này, hai phân tử của axit sulfuric đặc tác dụng với hai nguyên tử bạc để tạo ra một phân tử axit sunfat bạc, một phân tử khí lưu huỳnh đioxit và hai phân tử nước. Phương trình hoá học của phản ứng được biểu diễn như sau:
2Ag + 2H2SO4→ Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
Trong đó, Ag2SO4 là một chất rắn màu trắng, SO2 là một khí không màu và có mùi hắc, và H2O là nước.
2. Điều kiện phản ứng xảy ra Ag tác dụng H2SO4 đặc:
Phản ứng giữa Ag và H2SO4 đặc có thể xảy ra ở nhiệt độ bình thường, tức là ở nhiệt độ khoảng 25 độ C. Tuy nhiên, nhiệt độ và nồng độ của axit sulfuric có thể ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất của phản ứng. Ngoài ra, việc sử dụng ánh sáng hay các chất xúc tác có thể cải thiện hiệu quả của quá trình phản ứng.
3. Hiện tượng sau phản ứng:
Sau khi phản ứng xảy ra, bạc sẽ tan dần trong dung dịch axit sulfuric và khí lưu huỳnh đioxit (SO2) sẽ được giải phóng. Khí này không màu, có mùi hắc chính là lưu huỳnh đioxit (SO2). Hiện tượng này có thể được quan sát thấy bằng cách đưa một thanh bạc vào dung dịch axit sulfuric đặc và quan sát sự biến mất của bạc và sự xuất hiện của khí SO2. Việc quan sát và phân tích hiện tượng sau phản ứng là rất quan trọng trong việc nghiên cứu và ứng dụng của phản ứng này trong các lĩnh vực khác nhau.
4. Tính chất hóa học của H2SO4 đặc:
Axit sunfuric là một chất lỏng không màu, không mùi và có công thức phân tử là H2SO4. Đây là một trong những axit quan trọng nhất trong hóa học, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và khoa học khác nhau. Trong H2SO4, nguyên tử S có mức oxi hóa cao nhất là +6, do đó H2SO4 đặc có tính axit mạnh và tính oxi hóa mạnh. Ngoài ra, axit sunfuric còn có tính háo nước và nhiều tính chất hóa học khác.
4.1. Phản ứng với kim loại trừ Au, Pt:
Khi tác dụng với kim loại, axit sunfuric tạo ra muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như SO2, H2S, S. Chẳng hạn, khi tác dụng với đồng và sắt:
Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Ngoài ra, axit sunfuric còn có khả năng thụ động hóa các kim loại như Cr, Al bằng cách tạo ra một lớp bảo vệ bên ngoài kim loại.
4.2. Tính háo nước của axit sunfuric đặc:
Axit sunfuric đặc cũng có tính háo nước, cho phép nó hấp thụ nước từ không khí và hình thành nhiều pha khác nhau. Điều này làm cho nó trở thành một chất hút ẩm mạnh, được sử dụng trong việc xử lý và giảm độ ẩm của không khí trong các ứng dụng công nghiệp.
4.3. Phản ứng với phi kim:
Khi phản ứng với phi kim, axit sunfuric đặc tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau. Chẳng hạn, khi tác dụng với cacbon, axit sunfuric đặc sẽ tạo ra CO2, SO2 và H2O. Tương tự, khi tác dụng với lưu huỳnh, axit sunfuric đặc sẽ tạo ra SO2 và H2O.
4.4. Phản ứng với các chất khử khác:
Axit sunfuric đặc cũng có thể phản ứng với các chất khử khác để tạo ra các sản phẩm khác nhau. Chẳng hạn, khi tác dụng với HI, axit sunfuric đặc sẽ tạo ra H2S, I2 và H2O. Ngoài ra, axit sunfuric đặc còn có khả năng phản ứng với các chất oxi hóa như HNO3 để tạo ra NO2 và nước.
Tóm lại, axit sunfuric đặc được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và khoa học khác nhau, nhờ tính chất đa dạng và khả năng phản ứng với nhiều loại chất khác nhau để tạo ra các sản phẩm khác nhau.
5. Bài tập vận dụng liên quan:
Câu 1. Kết luận nào không đúng khi nói về H2SO4:
A. H2SO4 loãng có đầy đủ tính chất chung của axit.
B. Khi tiếp xúc với H2SO4 đặc dễ gây bỏng nặng.
C. Khi pha loãng axit sunfuric, chỉ được cho từ từ nước vào axit
D. H2SO4 đặc là chất hút nước mạnh
Đáp án C
Nguyên tắc pha loãng: Rót axit sunfuric (H2SO4) vào nước chứ không làm ngược lại.
Thao tác pha loãng: Cho nước tinh khiết vào cốc thí nghiệm. Cho axit sunfuric vào một cốc khác. Tỷ lệ axit/nước bao nhiêu phụ thuộc vào độ loãng của dung dịch.
Câu 2. Dãy các chất không tác dụng được với dung dịch H2SO4 loãng là:
A. Zn, ZnO, Zn(OH)2.
B. Cu, CuO, Cu(OH)2.
C. Na2O, NaOH, Na2CO3.
D. MgO, MgCO3, Mg(OH)2.
Đáp án B
Oxit bazo, bazo và một số muối tác dụng được với dung dịch H2SO4 loãng
=> Đáp án: B vì có Cu đứng sau H2 không tác dụng được với H2SO4
Câu 3. Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có thể hoà tan hoàn toàn chất rắn?
A. Cho hỗn hợp Ag, Ag2O vào dung dịch H2SO4 loãng.
B. Cho hỗn hợp Cu, Fe, Sn vào dung dịch FeCl3.
C. Cho hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch HNO3 đặc nguội.
D. Cho hỗn hợp Na, Mg vào H2O.
Đáp án B
Cho Sn vào dung dịch FeCl3
Sn + 2Fe3+ → Sn2+ + 2Fe2+
Cu vào dung dịch FeCl3
2 FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2
Fe vào dung dịch FeCl3
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
Câu 4. Cho hỗn hợp bột 2 kim loại Fe và Cu vào dung dịch AgNO3 sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn gồm 2 kim loại. Dung dịch sau phản ứng gồm các chất
A. Fe(NO3)3 và AgNO3
B. Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2
C. AgNO3và Cu(NO3)2
D. Fe(NO3)2 và Cu(NO3)2
Đáp án D
Phương trình phản ứng :
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Chất rắn Y gồm 2 kim loại là Cu và Ag; dung dịch X gồm Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2
Câu 5. Những dung dịch nào sau đây không hoà tan được Cu?
A. Dung dịch muối Fe3+
B. Dung dịch HNO3 loãng
C. Dung dịch muối Fe2+
D. Dung dịch hỗn hợp HCl và NaNO3
Đáp án C
Dung dịch Fe2+ không hòa tan được Cu kim loại.
Phương trình hóa học xảy ra
Cu + 2Fe(NO3)3 → 2Fe(NO3)2+ Cu(NO3)2
3Cu + 8NaNO3 + 8HCl → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 8NaCl + 4H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Câu 6. Cho a gam Ag tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc dư thu được 4,48 lit khí SO2 (đktc). Giá trị a là
A. 47,2 gam
B. 43,2 gam
C. 46,8 gam
D. 46,6 gam
Đáp án B
Phương trình hóa học
2Ag + 2H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
nSO2 = 0,2 mol
Theo phương trình phản ứng ta có
nAg = 2.nSO2 = 0,1 mol => mAg = 0,4.108 = 43,2 gam
Câu 7. Một thanh kim loại M hóa trị 2 được nhúng vào trong 1 lít dung dịch CuSO40,5M. Sau khi lấy thanh M ra và cân lại ,thấy khối lượng thanh tăng 8 gam, nồng độ CuSO4 còn 0,3M. Hãy xác định kim loại M?
A. Fe
B. Mg
C. Zn
D. Pb
Đáp án C
M + Cu2+ → M2+ + Cu
Số mol Cu2+ phản ứng là: 1.(0,5 – 0,3) = 0,2 mol
Độ tăng khối lượng của thanh kim loaị M:
M = mCu – mM tan = 0,2.(64 – M) = 8
Suy ra: M = 24 là Zn
Câu 8. Cho m gam hỗn hợp bột các kim loại Ni và Cu vào dung dịch AgNO3 dư. Khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 54 gam kim loại. Mặt khác cũng cho m gam hỗn hợp bột các kim loại trên vào dung dịch CuSO4 dư, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, thu được kim loại có khối lượng bằng (m + 0,5) gam. Giá trị của m là:
A. 15,5
B. 16
C. 12,5
D. 18,5
Đáp án A
Gọi nNi= a mol; nCu = b mol có trong m gam hỗn hợp
Các phản ứng có thể xảy ra:
Ni + 2Ag+ → Ni2+ + 2Ag (1)
Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (2)
Ni + Cu2+ → Ni2+ + Cu (3)
– Từ (3) → ∆m↑ = (64 – 59).a = 0,5
→ x = 0,1 mol (*) – Từ (1) → nAg(1) = 0,2 mol
→ mAg(1) = 21,6 gam
→ mAg(2) = 54 – 21,6 = 32,4 gam → nAg(2) = 0,3 mol
→ y = 0,15 mol (**) – Từ (*) ; (**) → m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam
Câu 9. Có 6 dung dịch riêng biệt sau: NaCl, NaBr, KI, HCl, H2SO4, KOH. Để phân biệt các dung dịch trên, ta có thể dùng lần lượt các hợp chất nào sau đây?
A. quì tím, khí clo, dung dịch HNO3
B. dung dịch AgNO3, khí clo, hồ tinh bột
C. quì tím, AgNO3, dung dịch BaCl2
D. phenolphtalein, dung dịch Pb(NO3)2
Đáp án C
Dùng quì tím nhận biết được 3 nhóm:
Nhóm 1 làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ: HCl, H2SO4
Nhóm thứ 2 làm quỳ tím chuyển sang màu xanh là KOH
Nhóm thứ 3 không làm đổi màu quỳ tím: NaCl, NaBr, NaI
Dùng BaCl2 nhận biết nhóm 1: Ống nghiệm vào xuất hiện kết tủa trắng thì dung dịch ban đầu là H2SO4 ; còn lại là HCl không hiện tượng
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2 HCl
Dùng AgNO3 để nhận biết nhóm 3: Ống nghiệm nào cho kết tủa trắng là NaCl, kết tủa vàng nhạt là NaBr, kết tủa vàng đậm là KI.
Phương trình phản ứng hóa học
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
NaBr + AgNO3 → AgBr + NaNO3
AgNO3 + NaI → AgI + NaNO3
Câu 10. Trong dung dịch muối NaCl có lẫn NaBr và NaI. Để loại hai muối này ra khỏi dung dịch NaCl nên tiến hành theo cách nào dưới đây?
A. cô cạn hỗn hợp rồi sục khí Cl2 đến dư vào
B. cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl đặc.
C. cho hỗn hợp tác dụng với Cl2 sau đó đun nóng.
D. cho hỗn hợp tác dụng với AgNO3 sau đó đun nóng
Đáp án A
Để loại 2 muối này ra khỏi NaCl, người ta cho dung dịch hỗn hợp tác dụng với khí Cl2 dư, sau đó cô cạn dung dịch.
2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2
2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2
Câu 11. Nhận xét nào sau đây không đúng về H2SO4?
A. H2SO4 tan tốt trong nước
B. Ở điều kiện thường H2SO4 là chất rắn.
C. H2SO4 có tính axit mạnh.
D. H2SO4 đặc có tính háo nước.
Đáp án B
