SO3 + H2O → H2SO4 | SO3 ra H2SO4

Phản ứng SO3 + H2O → H2SO4

1. Phương trình SO3 ra H2SO4

SO3 + H2O → H2SO4

2. Điều kiện phản ứng SO3 ra H2SO4

Nhiệt độ thường

3. Bản chất của SO3 (Lưu huỳnh trioxit) trong phản ứng

SO3 có đầy đủ tính chất của một oxit axit tác dụng rất mạnh với nước tạo thành H2SO4.

4. Sản xuất H2SO4 trong công nghiệp

FeS2 → SO2 → SO3→ H2SO4

Phương trình hóa học

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

2SO2 + O2(k) → 2SO3(k)

SO3 + H2O → H2SO4

5. Ứng dụng của H2S04

- Trong sản xuất phân bón

Axit sunfuric được dùng chính trong để sản xuất axit photphoric, một nguyên liệu không thể thiếu để sản xuất các loại phân photphat. Và nó cũng được dùng để sản xuất Amoni sunfat.

- Trong sản xuất công nghiệp:

H2SO4 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kim loại như đồng, kẽm,... và dùng để làm sạch bề mặt thép và dung dịch tẩy gỉ.

Axit sunfuric còn được dùng để sản xuất nhôm sunfat (phèn làm giấy), các loại muối sunfat, chế tạo thuốc nổ, thuốc nhuộm, chất dẻo, tẩy rửa kim loại trước mạ, sản xuất dược phẩm.

Hỗn hợp H2SO4 với nước được dùng làm chất điện giải trong các dạng ắc quy, axit chì,...

Mỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H2SO4 được sử dụng, nổ bật trong các ngành sản xuất như phân bón 30%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8%, chất dẻo 5%, luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, ...

- Trong xử lý nước thải:

Axit sunfuric được sử dụng để sản xuất nhôm hidroxit, chất được dùng trong các nhà máy xử lý nước để lọc tạp chất, cải thiện mùi vị của nước, trung hòa độ pH trong nước, loại bỏ các Ca2+, Mg2+, có trong nước thải.

Lưu ý: Về tác hại của axit sunfuric, đây là hóa chất nguy hiểm, hạng một ăn mòn và gây bỏng rộp da. Vì thế khi sử dụng nên trang bị đầy đủ các dụng cụ chuyên dụng, mặt nạ phòng độc cá nhân, khẩu trang, tủ hút khio pha chế...

6. Lưu huỳnh trioxit SO3

6.1. Tính chất vật lí

Điều kiện thường, SO3 là chất lỏng, không màu.

Nhiệt độ nóng chảy: 17oC; nhiệt độ sôi: 45oC.

Tan vô hạn trong nước và trong axit H2SO4.

6.2. Tính chất hóa học SO3

Là 1 oxit axit

Tác dụng với nước → dung dịch axit

SO3 + H2O → H2SO4

Chú ý: H2SO4 là 1 axit mạnh và có tính oxi hóa mạnh.

Tác dụng với dung dịch bazơ (có thể tạo thành 2 loại muối sunfat và hiđrosunfat)

SO3 + KOH → KHSO4

SO3 + 2KOH → K­2SO4 + H2O

SO3 + NaOH → có thể tạo 2 muối: muối axit hiđrosunfat (chứa ion HSO4-); muối trung hòa sunfat (chứa ion SO42-) tùy tỉ lệ.

Tác dụng với oxit bazơ → muối:

SO3 + BaO → BaSO4

6.3. Ứng dụng

Là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H2SO4 có tầm quan trọng bậc nhất trong công nghiệp.

6.4. Điều chế

Trong công nghiệp:

Phương pháp: oxi hóa SO2ở nhiệt độ cao.

Phương trình hóa học: 2SO2+ O2 ⇄ 2SO3 (điều kiện: 450 - 500oC; xúc tác: V2O5)

6.5. Nhận biết

Thuốc thử: dung dịch BaCl2

Hiện tượng: xuất hiện kết tủa.

Phương trình hóa học: SO3 + H2O + BaCl2 → BaSO4­↓ + 2HCl

7. Tính chất hóa học của H2O

7.1. Nước tác dụng với kim loại

Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Ca, Na, K, Ba,… để tạo thành dung dịch Bazo và khí Hidro.

H2O + Kim loại → Bazơ + H2↑

2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2↑

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

Đặc biệt, một số kim loại trung bình như Mg, Zn, Al, Fe,…phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo ra oxit kim loại và hidro. Bên cạnh đó, kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.

7.2. Nước tác dụng với oxit bazo

Nước tác dụng với một số oxit bazo như Na2O, CaO , K2O,… tạo thành dung dịch bazo tương ứng. Dung dịch bazo làm cho quỳ tím hóa xanh.

H2O + Oxit bazơ → Bazơ

Na2O + H2O → 2NaOH

Li2O + H2O→ 2LiOH

K2O + H2O→ 2KOH

CaO + H2O → Ca(OH)2

7.3. Nước tác dụng với oxit axit

Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.

H2O + Oxit axit → Axit

CO2 + H2O → H2CO3

SO2 + H2O → H2SO3

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

SO3 + H2O → H2SO4

N2O5 + H2O → 2HNO3

8. Bài tập vận dụng

Câu 1. Cho các nhận định sau :

(1). O3 có tính oxi hóa mạnh hơn O2.

(2). Ozon oxi hóa được Bạc và dung dịch KI.

(3). SO2 làm nhạt màu vàng của dd nước Brom.

(4). H2SO4 đặc rất háo nước và có tính oxi hóa mạnh.

(5). H2SO4 đặc hấp thụ SO3 tạo ra Oleum.

(6). Hiđro peoxit vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

(7). Lưu huỳnh đơn chất vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.

Số nhận định đúng là:

A. 4

B. 7

C. 5

D. 6

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 2. Cho các chất sau: S, SO2, H2S, H2SO4, Cl2, HCl, O2, O3. Dãy gồm các chất vừa có thể đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò chất khử trong các phản ứng hóa học là:

A. H2S, H2SO4, Cl2, HCl

B. S, SO2, Cl2, HCl

C. S, SO2, H2S, H2SO4

D. Cl2, O2, O3

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

Dãy gồm các chất vừa có thể đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò chất khử trong các phản ứng hóa học là: S, SO2, Cl2, HCl.

Câu 3. Phản ứng nào sau đây lưu huỳnh đóng vai trò là chất oxi hoá?

A. S + O2 SO2

B. S + 2Na Na2S

C. S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O

D. S + 6HNO3 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 4. Nhận định nào sau đây là đúng?

A. Kim loại có khả năng nhường electron tốt hơn rất nhiều so với phi kim

B. Bán kính của nguyên tử kim loại bé hơn so với bán kính của nguyên tử phi kim trong cùng một chu kì

C. Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử phi kim sẽ ít hơn số electron lớp ngoài cùng của kim loại

D. Độ âm điện của nguyên tử phi kim thường bé hơn nguyên tử kim loại

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Câu 5. Sơ đồ điều chế H2SO4 trong công nghiệp là:

A. FeS2 → SO2 → SO3 → H2SO4

B. S → SO2 → SO3→ H2SO4

C. FeS2→ S → SO2 → SO3→ H2SO4

D. S → H2S →SO2 → SO3 → H2SO4

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

Phương trình hóa học

4FeS2 + 11O2→ 2Fe2O3 + 8SO2

2SO2 + O2 (k) → 2SO3 (k)

SO3 + H2O → H2SO4

Câu 6. Hòa tan hết m gam SO3 vào nước thu được 196 gam dung dịch axit sunfuric có nồng độ 15%. Khối lượng m gam SO3 là

A. 20g

B. 15g

C. 25g

D. 10g

Lời giải:

Đáp án: A

Giải thích:

nH2SO4= mH2SO4/MH2SO4= (196.12,5/100)/98 = 0,25 (mol)

⇒ nSO3= nH2SO4 = 0,25 (mol)

⇒ mSO3 = 0,25.80 = 20 g

Câu 7. Khi trộn lẫn dung dịch X chứa 1 mol H2SO4 vào dung dịch Y chứa 1 mol NaOH được dung dịch Z. Dung dịch Z làm quì tím chuyển sang:

A. Màu đỏ

B. Màu xanh

C. Không màu

D. Màu tím

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 8. Dãy các chất nào sau đây tan trong nước?

A. Al2O3, CaO, P2O5, CuO, CO2

B. CuO, CaO, P2O5, CO, CO2

C. Na2O, CaO, P2O5, SO3, SO2

D. Fe2O3, BaO, SO2, SO3, SO2

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 9. Khí sunfurơ được tạo ra từ cặp chất nào sau đây?

A. Muối natri sunfit và axit cacbonic

B. Muối natri sunfit và dung dịch axit clohiđric

C. Muối natri sunfat và dung dịch axit clohiđric

D. Muối natri sunfat và muối đồng (II) clorua

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 10. Dãy oxit tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng là:

A. MgO, Fe2O3, SO2, CuO.

B. Fe2O3, MgO, P2O5, K2O .

C. MgO, Fe2O3, CuO, K2O.

D. MgO, Fe2O3, SO2, P2O5.

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 11. Dãy các chất tác dụng đuợc với nước tạo ra dung dịch bazơ là:

A. MgO, K2O, CuO, Na2O

B. CaO, Fe2O3, K2O, BaO

C. CaO, K2O, BaO, Na2O

D. Li2O, K2O, CuO, Na2O

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

C. CaO, K2O, BaO, Na2O

CaO + H2O → Ca(OH)2

K2O + H2O → 2KOH

BaO + H2O → Ba(OH)2

Na2O + H2O → 2NaOH

Câu 12. Kết luận nào sau đây 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

Lời giải:

Đáp án: C

Giải thích:

Muốn pha loãng H2SO4 đặc, người ta rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không được làm ngược lại => Phát biểu C sai

Câu 13. 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.

Lời giải:

Đáp án: B

Giải thích:

B. Ở điều kiện thường H2SO4 là chất lỏng

Câu 14. Dãy chất tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng tạo thành dung dịch có màu xanh lam:

A. CuO, MgCO3

B. Cu, CuO

C. Cu(NO3)2, Cu

D. CuO, Cu(OH)2

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích: