Axit clohidric (HCl)
1. Tính chất vật lý của axit clohidric (HCl)
Dung dịch khí hidro clorua trong nước được gọi là axit clohidric. Dung dịch HCl đậm đặc có nồng độ ≈ 37% là dd bão hòa hidro clorua.
Ở điều kiện thông thường, axit clohidric là một chất lỏng không màu, trong suốt, nặng hơn nước và có thể bốc khói nếu dd đậm đặc.
2. Tính chất hóa học của axit clohidric (HCl)
Axit clohidric có đầy đủ tính chất hóa học của axit.
a) Làm đổi màu quỳ tím
Dung dịch axit HCl làm đổi màu quỳ tím sang đỏ.
b) Tác dụng với kim loại
Dung dịch axit HCl tác dụng với nhiều kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa tạo thành muối clorua và khí H 2.
c) Tác dụng với bazo
Axit clohidric tác dụng với bazo tạo thành muối clorua và nước.
HCl + KOH → KCl + H 2 O
d) Tác dụng với oxit bazo
Axit clohidric tác dụng với oxit bazo tạo thành muối clorua và nước.
e) Tác dụng với muối
Axit clohidric tác dụng với muối tạo thành muối mới và axit mới.
3. Ứng dụng của axit clohidric (HCl)
Axit clohidric được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất:
– Điều chế muối clorua
– Làm sạch, tẩy gỉ bề mặt kim loại trước khi sơn, mạ hay hàn…
– Dùng trong chế biến dược phẩm, thực phẩm…
– Dùng để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ quan trọng.
Tính chất và ứng dụng của axit clohidric và axit sunfuric
1. Tính chất vật lý của Axit sunfuric (H2SO4)
Axit sunfuric là chất lỏng sánh, không màu, không bay hơi và rất dễ tan trong nước, khi tan tỏa nhiều nhiệt. Axit sunfuric nặng gần gấp 2 lần nước (D = 1,83 g/cm 3).
Khi pha loãng H 2 SO4 cần cho axit vào nước, không được làm ngược lại vì rất nguy hiểm.
2. Tính chất hóa học của Axit sunfuric (H2SO4)
Axit sunfuric loãng và đặc có những tính chất hóa học khác nhau.
2.1. Axit sunfuric loãng
H 2SO 4 loãng có đầy đủ tính chất đặc trưng của một axit giống như axit clohidric. Đó là:
– Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ
– Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Zn, Al, Fe…) → Muối sunfat + H 2 ↑
– Tác dụng với bazo (Na 2O, CaO, CuO…) → Muối sunfat + H 2 O
2.2. Axit sunfuric đặc
H 2SO 4 đặc có những tính chất hóa học riêng.
a) Tác dụng với kim loạib) Tính háo nước
H 2SO 4 đặc có tính háo nước. Do đó phải hết sức lưu ý khi sử dụng axit này.
3. Ứng dụng của Axit sunfuric (H2SO4)
Axit sunfuric có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống, sản xuất và trong công nghiệp:
– Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa tổng hợp …
– Dùng trong công nghiệp sản xuất giấy, chất dẻo, tơ sợi
– Dùng trong chế biến dầu mỏ, công nghiệp luyện kim
– Sản xuất thuốc nổ, muối, axit
Và rất nhiều ứng dụng quan trọng khác.
4. Sản xuất axit sunfuric
Trong công nghiệp, H 2SO 4 được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc với những nguyên liệu là: lưu huỳnh (hoặc quặng pirit), nước và không khí.
Quy trình sản xuất H 2SO 4:
– Sản suất lưu huỳnh đioxit bằng cách đốt S trong không khí:
5. Cách nhận biết axit sunfuric và muối sunfat
– Để nhận biết H 2SO 4 và muối sunfat, ta dùng thuốc thử là dd muối Bari: BaCl 2, Ba(NO 3) 2 hay dùng Ba(OH) 2 …
– Để phân biệt H 2SO 4 và muối sunfat, ta có thể dùng kim loại: Zn, Mg, Al, Fe…
Giải bài tập về axit clohidric HCl và axit sunfuric H2SO4
Câu 1. Có những chất: CuO, BaCl 2 ,Zn, ZnO. Chất nào nói trên tác dụng với dd HCl, dd H 2SO 4 loãng sinh ra:
a) chất khí cháy được trong không khí?
b) dd có màu xanh lam?
c) chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit?
d) dd không màu và nước?
Viết tất cả các PTHH xảy ra.
Bài làm:
a) Chất khí cháy được trong không khí:
b) Dd có màu xanh lam:
c) Chất kết tủa màu trắng không tan trong nước và axit:
d) Dd không màu và nước:
Câu 2. Sản xuất axit sunfuric H 2SO 4 trong công nghiệp cần phải có những nguyên liệu chủ yếu nào? Hãy cho biết mục đích của mỗi công đoạn sản xuất H 2SO 4 và dẫn ra những PƯHH.
Bài làm:
Quy trình sản xuất H 2SO 4:
Sản suất lưu huỳnh đioxit bằng cách đốt S trong không khí:
Sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxi hóa SO2 (xt: V2O5, 450 °C):
Sản xuất H2SO4 bằng cách cho SO3 tác dụng với nước:
Câu 3. Bằng cách nào có thể nhận biết được từng chất trong mỗi cặp chất sau theo phương pháp hóa học?
a) Dung dịch HCl và H 2SO 4
b) Dung dịch NaCl và Na 2SO 4
Viết các PTHH xảy ra.
Bài làm:
Ở ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng thì dd chứa ban đầu là H 2SO 4.
Ở ống nghiệm không thấy hiện tượng gì thì dd chứa ban đầu là HCl.
Ở ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng thì dd chứa ban đầu là Na 2SO 4.
Ở ống nghiệm không thấy hiện tượng gì thì dd chứa ban đầu là NaCl.
Ở ống nghiệm nào xuất hiện bọt khí thì dd chứa ban đầu là H 2SO 4.
Ở ống nghiệm không thấy hiện tượng gì thì dd chứa ban đầu là Na 2SO 4.
Những thí nghiệm nào chứng tỏ rằng:
a) Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi tăng t°?
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?
Bài làm:
a) Phản ứng (2), (4) và (5). Fe dạng bột tác dụng với dd H 2SO 4 2M ở 25 °C, 50 °C và 35 °C Khi tăng t°, thời gian phản ứng giảm.
b) Phản ứng (3) và (5). Axit H 2SO 4 2M phản ứng với Fe ở 35 °C. Sử dụng Fe ở dạng bột thì thời gian phản ứng rút ngắn hơn Fe ở dạng lá.
Câu 5. Sử dụng những chất có sẵn sau: Cu, Fe, CuO, KOH, C 6H 12O 6 (glucozơ), dd H 2SO 4 loãng, H 2SO 4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng:
a) Dd Dd H 2SO 4 loãng có những tính chất hóa học của axit.
b) H 2SO 4 đặc có những tính chất hóa học riêng.
Viết PTHH cho mỗi thí nghiệm.
Bài làm:
a) Chứng minh dd H 2SO 4 loãng có những tính chất hóa học của axit:
b) Chứng minh dd H 2SO 4 đặc có những tính chất hóa học riêng:
Tác dụng với kim loại nhưng không giải phóng khí hidro:
Câu 6. Cho một khối lượng mạt Fe dư vào 50 ml dd HCl. Phản ứng xong thu được 3,36 lít khí (đktc).
a) Viết PTHH.
b) Tính khối lượng mạt Fe đã tham gia phản ứng.
c) Tìm nồng độ mol C M của dd HCl đã dùng.
Bài làm:
Ta có: n H2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol
a) PTHH của phản ứng:
b) Theo PTHH, ta có: n Fe= n H2= 0,15 mol
⇒ Khối lượng mạt Fe phản ứng: m Fe = 0,15 x 56 = 8,4 g
c) Theo PTHH, ta có: n HCl= 2n H2 = 0,3 mol
⇒ Nồng độ mol của dung dịch HCl: C M (HCl) = 0,3 / 0,05 = 6 M.
Câu 7. Hòa tan hoàn toàn 12,2 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dd HCl 3M.
a) Viết các PTHH.
b) Tính % khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.
c) Hãy tính khối lượng dd H 2SO 4 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp oxit trên.
Bài làm:
a) Các PTHH:
b) Ta có: n HCl = 3 x 0,1 = 0,3 mol
Gọi x, y lần lượt là số mol của CuO và ZnO.
Theo đề ra, ta có: 80x + 65y = 12,1 (1)
Theo PTHH, ta có: n HCl = 2x + 2y = 0,3 (2)
Giải hệ pt (1) và (2), ta được: x = 0,05 mol ; y = 0,1 mol
⇒ m CuO = 0,05 x 80 = 4 g ; m ZnO = 12,1 – 4 = 8,1 g
⇒ % ZnO = 100 – 33,06 = 66,94%
c) Ta có PTHH xảy ra khi hòa tan hỗn hợp oxit vào dd H 2SO 4 loãng:
⇒ m H2SO4 = 0,15 x 98 = 14,7 g
⇒ Khối lượng dd H 2SO 4 20% cần dùng là:
m dd(H2SO4) = (m ct x 100) / C% = (14,7 x 100) /20 = 73,5 g