Bài 8. Sulfuric acid và muối sulfate

Mục tiêu bài học

• Mô tả cấu tạo, tính chất vật lí của sulfuric acid và quy tắc an toàn khi pha loãng.
• Trình bày tính acid của dung dịch loãng và tính oxi hoá mạnh, tính háo nước của acid đặc.
• Mô tả các giai đoạn sản xuất sulfuric acid bằng phương pháp tiếp xúc.
• Nhận biết ion sulfate bằng ion barium; nêu ứng dụng của một số muối sulfate.

Khái niệm chính

Sulfuric acid

$H_2SO_4$ là chất lỏng sánh, không bay hơi, tan trong nước toả nhiều nhiệt.

Tính háo nước

Acid đặc hút nước mạnh, có thể than hoá hợp chất hữu cơ.

Phương pháp tiếp xúc

Sản xuất $H_2SO_4$ qua giai đoạn tạo $SO_2$, oxi hoá $SO_2$ thành $SO_3$ trên xúc tác $V_2O_5$, hấp thụ $SO_3$ bằng acid đặc tạo oleum.

Oleum

Dung dịch $SO_3$ trong $H_2SO_4$ đặc.

Nhận biết ion sulfate

Ion $Ba^{2+}$ tạo kết tủa trắng $BaSO_4$ không tan trong acid.

Công thức

• $K_C=\frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2[O_2]}$

  Hằng số cân bằng giai đoạn oxi hoá $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$ (toả nhiệt)

  • $[SO_3],[SO_2],[O_2]$nồng độ cân bằng(mol/L)

Thí nghiệm

• Tính háo nước của sulfuric acid đặc

  Giáo viên biểu diễn

  Mục đích: Quan sát acid đặc than hoá đường.

  Đường hoá đen, khối than phồng lên và có khí bay ra do acid lấy nước rồi oxi hoá carbon.

  Dụng cụ: đường saccharose, $H_2SO_4$ đặc, cốc thuỷ tinh

  Làm thí nghiệm ảo

• Copper tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng

  Giáo viên biểu diễn

  Mục đích: Chứng minh tính oxi hoá mạnh của acid đặc.

  Đồng tan tạo dung dịch xanh, giải phóng khí $SO_2$.

  Dụng cụ: phoi đồng, $H_2SO_4$ đặc, đèn cồn, giấy quỳ ẩm

  Làm thí nghiệm ảo

• Nhận biết ion sulfate

  Học sinh thực hành

  Mục đích: Nhận biết $SO_4^{2-}$.

  Nhỏ $BaCl_2$ vào dung dịch chứa sulfate thấy kết tủa trắng $BaSO_4$.

  Dụng cụ: dung dịch $Na_2SO_4$, dung dịch $BaCl_2$, ống nghiệm

  Làm thí nghiệm ảo