Giải SGK Hóa học 11 Cánh diều Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate có đáp án

- Một số nguyên nhân dẫn đến rủi ro, sự cố:

+ Nổ bình chứa, ống dẫn khí SO₂, SO₃.

+ Vỡ, thủng các bồn chứa acid.

+ Rò rỉ hệ thống đường ống dẫn hơi, các van, mối nối trên hệ thống đường ống.

+ Cháy nổ do chập điện…

- Một số biện pháp đề xuất để hạn chế tác hại:

+ Thực hiện nghiêm túc nội quy an toàn lao động; trang bị đầy đủ các phương tiện bảo vệ cá nhân (quần áo bảo hộ lao động, kính mắt, gang tay, ủng …) khi làm việc.

+ Thường xuyên kiểm tra máy móc, thiết bị vận hành…

+ Sử dụng các thiết bị tách mù tiên tiến, có hiệu xuất xử lí cao, ví dụ như thiết bị tách mù acid bằng lọc bụi tĩnh điện ướt (ở nhà máy Super phosphate Lâm Thao) …

Cách 1: Sử dụng phương pháp vật lí:

Ở 20^oC, độ tan của CaSO₄ là 0,2 g/ 100 g nước; độ tan của NaHCO₃ là 7,8 g/ 100 g nước.

Do đó có thể hoà tan lần lượt 5 gam mỗi chất vào từng cốc chứa 100 gam nước. Nếu:

+ Cốc nào chất rắn tan hết là NaHCO₃.

+ Cốc nào chất rắn không tan hết là thạch cao nung (CaSO₄. 0,5H₂O).

Cách 2: Sử dụng phương pháp hoá học:

Trích mẫu thử, sau đó cho lần lượt từng mẫu thử tác dụng với H₂SO₄.

+ Nếu mẫu thử tan dần, có khí thoát ra là NaHCO₃:

2NaHCO₃(s) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + CO₂(g) + 2H₂O(l).

+ Nếu không có khí thoát ra là thạch cao nung (CaSO₄. 0,5H₂O).

Đánh số thứ tự từng mẫu phân đạm, trích mỗi loại một ít sang ống nghiệm đánh số tương ứng (trích mẫu thử);

Cho lần lượt từng mẫu thử tác dụng với dung dịch barium hydroxide (Ba(OH)₂), đun nóng. Nếu:

+ Không có hiện tượng gì xuất hiện → mẫu thử là NaNO₃;

+ Thoát ra khí mùi khai, xốc → mẫu thử là NH₄Cl;

2NH₄Cl(s) + Ba(OH)₂(aq) → BaCl₂(aq) + 2NH₃(g) + 2H₂O(l);

+ Vừa thoát ra khí mùi khai, xốc; vừa có kết tủa xuất hiện → mẫu thử là (NH₄)₂SO₄;

(NH₄)₂SO₄(s) + Ba(OH)₂(aq) → BaSO₄(s) + 2NH₃(g) + 2H₂O (l).

a) Số mol H₂SO₄ có trong dung dịch cần pha chế là:

n = 0,5.0,05 = 0,025 mol;

Khối lượng dung dịch H₂SO₄ 98% cần dùng để pha chế là:

$m_{dd}=\frac{m_{ct}.100}{C\%}=\frac{0,\mathrm{025.98.100}}{98}=2,5\left(gam\right).$

Thể tích dung dịch H₂SO₄ 98% cần dùng để pha chế là:

$V=\frac{m}{D}=\frac{2,5}{1,84}\approx 1,36\left(mL\right).$

b) Dung dịch NaOH có pH = 13 $\Rightarrow \text{[}O{H}^{-}\text{]}=\text{[}NaOH]=\frac{{10}^{-14}}{{10}^{-13}}=0,1(M)$

$\Rightarrow n_{NaOH}=0,1.0,01=0,001\left(mol\right)$

Phản ứng trung hoà:

H⁺ + OH⁻ → H₂O

$\begin{array}{l}\Rightarrow n_{H^{+}}=n_{O{H}^{-}}\iff 2.V_{H_{2}S{O}_4.}0,05=0,001\\ \Rightarrow V_{H_{2}S{O}_4}=0,01\left(L\right)=10\left(mL\right).\end{array}$

Khi núi lửa hoạt động, các hợp chất chứa sulfur sẽ bị oxi hoá tạo ra khí SO₂. Sau đó SO₂ tiếp tục bị oxi hoá tạo ra SO₃.

SO₃ sinh ra tan vào nước hồ, đó chính là nguyên nhân sự có mặt của sulfuric acid trong hồ.

Ở 20 ^oC, độ tan của muối magnesium sulfate là 35,1 gam/ 100 gam nước; còn độ tan của muối barium sulfate là 0,245 miligam/ 100 gam nước.

Do đó, có thể dựa vào tính chất vật lí (khả năng tan trong nước) để phân biệt nhanh muối magnesium sulfate và muối barium sulfate.

(1) 4FeS₂ + 11O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 8SO₂;

(2) $\stackrel{+4}{S}{O}_2\left(g\right)+\frac{1}{2}{O}_2\left(g\right)\stackrel{NO/N{O}_2}{\to }\stackrel{+6}{S}{O}_3\left(g\right)$;

(3) SO₃ + H₂O → H₂SO₄;

(4) H₂SO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂SO₄.