Bài giảng Hóa học 11 (Cánh diều) - Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

Nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa học 11 (Cánh diều) - Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

1. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 Chương 2: NITROGEN VÀ SULFUR Bài 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE I SULFURIC ACID 1 Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí 2 Tính chất hóa học 3 Bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid 4 Ứng dụng và sản xuất sulfuric acid II MUỐI SULFATE
2. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 A. HOẠT ĐỘNG MỞ ĐẦU
3. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 1.Tìm hiểu về cấu tạo phân tử và tính chất vật lí
4. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC I.Tìm hiểu về cấu tạo phân tử và tính chất vật lí PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 1/ Nêu tính chất vật lí của sulfuric acid. - Trạng thái: - Màu sắc: - Tính tan: 2/ Trình bày cách pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc. 3/ Nêu tác hại của việc khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc không đúng cách và khi tiếp xúc da với sulfuric acid đặc.
5. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 Tìm hiểu cấu tạo phân tử và tính chất vật lý của sulfuric acid Công thức cấu tạo: Tính chất vật lí của sulfuric acid. - Trạng thái: chất lỏng, sánh như dầu, không bay hơi. - Màu sắc:không màu - Tính tan:tan tốt trong nước Cách pha loãng sulfuric acid: cho từ từ acid vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh
6. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 2.Tìm hiểu tính chất hóa học dung dịch sulfuric acid loãng PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 1. Dự đoán các hiện tượng quan sát được khi thực hiện các thí nghiệm sau: TN1: Nhỏ vài giọt dung dịch H2SO4 loãng vào giấy quỳ tím. TN2: Cho viên Zn vào ống nghiệm chứa 2ml dung dịch H2SO4 loãng. TN3: Cho lá Cu vào ống nghiệm chứa 3ml dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng nhẹ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. TN4: Nhỏ dung dịch BaCl2 vào ống nghiệm chứa 3ml dung dịch H2SO4 loãng và ống nghiệm chứa muối Na2SO4. 2. Với những dụng cụ và hóa chất đã có sẵn, hãy thực hiện các TN trên. Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH, xác định vai trò của axit trong từng phản ứng. Từ đó nêu tính chất hóa học của axit loãng và giải thích tại sao axit lại có tính chất hoá học đó.
7. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid loãng dung dịch acid sulfuric loãng có những tính chất chung của acid : +đổi màu quỳ tím thành đỏ +tác dụng với kim loại hoạt động trong dãy hoạt động hóa học +tác dụng với basic oxide và base +tác dụng với nhiều muối. Ví dụ Zn + H2SO4 loãng → ZnSO4 +` H2 Cu + H2SO4 loãng → ko ZnO + H2SO4 loãng →ZnSO4 +H2O Ba(OH)2 + H2SO4 loãng → BaSO4 + 2H2O Na2CO3 + H2SO4 loãng →2NaCl +H2O+CO2
8. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 2.Tìm hiểu tính chất hóa học dung dịch sulfuric acid đặc PHIẾU HỌC TẬP SỐ PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 1. Với những dụng cụ và hóa chất đã có sẵn, hãy thực hiện các TN sau. Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH, xác định vai trò của acid trong từng phản ứng. Từ đó nêu tính chất hóa học của acid đặc TN1: Cho lá Cu vào ống nghiệm chứa 3ml dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng, thêm cánh hoa hồng vào ống nghiệm và có nút bông tẩm dung dịch NaOH trên miệng ống nghiệm. TN2: Rót 3ml dung dịch H2SO4 đặc vào cốc đựng đường saccarozơ 2. Hoàn thành các yêu cầu sau: a. Giải thích và nêu tính chất hóa học đặc trưng của axit H2SO4 đặc. b. Hoàn thành phản ứng khí cho H2SO4 đặc phản ứng với các phi kim (C, S, P) và các hợp chất có tính khử H2S, FeO, KBr, HI Fe3O4, c. Giải thích nguyên nhân tính acid và tính oxi hóa của acid H2SO4 loãng và tính oxi hóa mạnh của H2SO4 đặc viết phương trình minh họa, ghi rõ số oxi hóa của các nguyên tố trong các hợp chất. d. Viết 4 phản ứng trong đó H2SO4 đặc thể hiện tính acid, so sánh sản phẩm tạo thành khi thay H2SO4 đặc bằng H2SO4 loãng. 3.Trả lời câu hỏi như hình sau, từ đó nêu cách bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid?
9. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 Tính chất hóa học của dung dịch sulfuric acid đặc Ngoài tính acid mạnh, dung dịch sulfuric acid đặc còn có những tính chất hóa học đặc trưng sau: +Tính oxi hóa mạnh: oxi hóa được hầu hết các kim loại(trừ vàng, patinium), nhiều phi kim như carbon, sulfur, phosphorus và nhiều hợp chất +Tính háo nước: dung dịch sulfuric acid đặc hấp thụ mạnh nước. Nó có khả năng chiếm nước của nhiều hợp chất hoặc chiếm các nguyên tố O và H (thành phần của nước) trong nhiều hợp chất. Ví dụ Oxi hóa hầu hết kim loại: ` Cu(s)+ 2H2SO4(aq) → CuSO4(aq) +SO2(g)+2H2O(l) Oxi hóa nhiều phi kim: C(s) + 2H2SO4 (aq) → CO2(g) +2SO2(g)+2H2O(l) S(s) + H2SO4 (aq) → SO2(g)+H2O(l) 2P(s) +5H2SO4(aq) → 2H3PO4(aq) +5SO2(g)+2H2O(l) Oxi hóa nhiều hợp chất H2SO4(aq)+2KBr(s) →Br2(aq) +SO2(g)+2H2O(l)+K2SO4(aq) H2SO4(aq)+8HI→4I2(s)+H2S(g)+4H2O(l) 2FeO(s)+ 4H2SO4(aq) → Fe2(SO4)3 (aq) +SO2(g)+4H2O(l)
10. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 2.Tìm hiểu Bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid PHIẾU HỌC TẬP SỐ PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 1. Với những dụng cụ và hóa chất đã có sẵn, hãy thực hiện các TN sau. Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH, xác định vai trò của acid trong từng phản ứng. Từ đó nêu tính chất hóa học của acid đặc TN1: Cho lá Cu vào ống nghiệm chứa 3ml dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng, thêm cánh hoa hồng vào ống nghiệm và có nút bông tẩm dung dịch NaOH trên miệng ống nghiệm. TN2: Rót 3ml dung dịch H2SO4 đặc vào cốc đựng đường saccarozơ 2. Hoàn thành các yêu cầu sau: a. Giải thích và nêu tính chất hóa học đặc trưng của axit H2SO4 đặc. b. Hoàn thành phản ứng khí cho H2SO4 đặc phản ứng với các phi kim (C, S, P) và các hợp chất có tính khử H2S, FeO, KBr, HI Fe3O4, c. Giải thích nguyên nhân tính acid và tính oxi hóa của acid H2SO4 loãng và tính oxi hóa mạnh của H2SO4 đặc viết phương trình minh họa, ghi rõ số oxi hóa của các nguyên tố trong các hợp chất. d. Viết 4 phản ứng trong đó H2SO4 đặc thể hiện tính acid, so sánh sản phẩm tạo thành khi thay H2SO4 đặc bằng H2SO4 loãng. 3.Trả lời câu hỏi như hình sau, từ đó nêu cách bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid?
11. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 Bảo quản và xử lí bỏng sulfuric acid +Bảo quản: Trong phòng thí nghiệm, các chai, lọ chứa sulfuric acid phải được bảo quản ở nơi có ít nguy cơ bị va chạm, xa nguồn nhiệt và các hóa chất khác. Khi làm việc với sulfuric accid, cần sử dụng các dụng cụ bảo hộ như áo bảo hộ, kính bảo hộ, găng tay chống thấm, +Xử lí bỏng sulfuric acid: Khi bị bỏng bởi dung dịch sulfuric acid, cần sơ cứu người bị bỏng bẳng cách rửa sạch vết bỏng dưới vòi nước sạch trong ít nhất 20 phút để rửa trôi acid đồng thời làm giảm nhiệt phát ra từ các quá trình oxi hóa trước khi đưa đến cơ sở y tế. Việc rửa bằng nước sạch có thể tiến hành tiếp tục trong lúc di chuyển nạn nhân LƯU Ý Bỏng sulfuric acid có thể dẫn tới nhiễm` trùng máu nếu xử lí không đúng trong bước sơ cứu. Vì vậy, chỉ nên dùng nước sạch để sơ cứu. Tuyệt đối không chườm đá lạnh, không xoa vết bỏng bằng các loại kem, gel, dầu,
12. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 - HS trả lời câu hỏi sau: nêu những ứng dụng quan trọng của acid H2SO4. - Người ta sản xuất sulfuric acid trong công nghiệp bằng phương pháp nào? -Mô tả các công đoạn chính của phương pháp sản xuất sulfuric acid trong công nghiệp? -Chỉ ra các nguyên liệu ban đầu trong công đoạn sản xuất SO2?
13. b) Sản xuất sulfuric acid bằng phương pháp tiếp xúc: *Nguyên liệu: khoáng vật sulfur hoặc pyrite *Các công đoạn chính: 3 (1)Sản xuất sulfur dioxide: 0 ⎯S(s)+SO⎯2Fet →(g)OO(s)(g) +8SO (g) 2 2 32 2 LỚP t 0 ⎯4(2)⎯FeS→Sản2(s) xuất+ 11 sulfurO2(g) trioxide:bằng cách Chương Oxi hóa sulfur dioxide bởi oxygen BÀI 7 (3)Hấp thụ sulfur trioxide bằng sulfuric acid SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE Dùng dung dịch sulfuric acid 98% để hấp thụ sulfur trioxide, thu được sản phẩm là oleum (H SO .nSO ) H2SO4.nSO3 2 4 3 ⎯⎯H →SO (aq) + nSO 11 2 Từ2 oleum,4 có thể pha3 thành dung dịch sulfuric acid có nồng độ theo yêu cầu H SO .nSO (l) + nH O(l) (n+1)H2 4 2SO34(aq) 2 Tìm hiểu ứng dụng và sản xuất sulfuric acid a)Ứng dụng: -Mỗi năm, cả thế giới cần hàng trăm triệu tấn sulfuric acid -Gần 50% được dùng sản xuất phân bón -Sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa, sơn, phẩm màu, thuốc trừ sâu, giấy, chế hóa dầu mỏ. b) Sản xuất sulfuric acid bằng phương pháp tiếp xúc: *Nguyên liệu: khoáng vật sulfur hoặc pyrite *Các công đoạn chính: 3 (1) Sản xuất sulfur dioxide: (2) Sản xuất sulfur trioxide (3) Hấp thụ sulfur trioxide bằng sulfuric acid Phát biểu sau đây đúng hay sai? Giải thích. “Nhờ có xúc tác nên phản ứng giữa SO2 và O2 ưu tiên diễn ra theo chiều thuận”.
14. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 II.MUỐI SULFATE 1.Một số muối sulfate: Công thức hóa học tên Tính chất vật lí ứng dụng (NH4)2SO4 MgSO4 CaSO4.2H2O BaSO4
15. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 Công thức hóa học tên Tính chất vật lí ứng dụng (NH4)2SO4 Ammonium sulfate Tinh thể màu trắng Chủ yếu dùng làm phân bón(phân đạm) MgSO4 Magnesium sulfate Tinh thể màu trắng Làm phân bón, làm thuốc cung cấp magiesium cho cơ thể, làm chất hút ẩm, hút mồ hôi tay. CaSO4.2H2O Calcium sulfate Chất rắn, màu trắng Thạch cao nungCaSO4.0,5H2O dùng dihydrate làm vật liệu xây dựng, nặn đúc tượng, khuôn đúc, bó chỉnh hình trong y học, chất phụ gia trong thực phẩm BaSO4 Barium sulfate Tinh thể màu trắng Sử dụng trong lĩnh vực: sơn , mực in, nhựa, lớp phủ, men, thủy tinh, khai thác khoáng sản, sản xuất giấy trắng chất lượng cao, thành phần chính thuốc cản quang trong kỹ thuật X- quang
16. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 II.MUỐI SULFATE 2. Nhận biết ion sulfate trong dung dịch: Thuốc thử: Hiện tượng: Phương trình hóa học:
17. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 C.Luyện tập Câu 1 •Kim loại nào sau đây không tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng? A Al B Mg C Cu D Na Lời giải Kim loại Cu có tính khử yếu
18. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 C. LUYỆN TẬP Câu 2 •Dãy nào sau đây gồm các kim loại đều không tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nguội? A Al, Fe, Au. B Zn, Pt, Au C Al, Fe, Zn DD Al, Fe, Au Lời giải Al, Fe bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội. Au không tác dụng H2SO4
19. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 C. LUYỆN TẬP Câu 1 Cho phương trình hóa học sau: aAl + bH2SO4 → cAl2(SO4)3 + dSO2 + e H2O. Tỉ lệ a:b là A 1:1 B 2:3 C 1:3 D 1:2 Lời giải 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
20. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 C. LUYỆN TẬP Câu 4 •Cho các chất: KBr, S, SiO2, P, Na3PO4, FeO, Cu và Fe2O3. Số chất có thể bị oxi hóa bởi dung dịch acid H2SO4 đặc, nóng là A 5 B 4 C 6 D Lời giải KBr, S, P, FeO, Cu
21. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 C. LUYỆN TẬP Câu 5 Cho hỗn hợp gồm 1 mol chất X và 1 mol chất Y tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) tạo ra 1 mol khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Hai chất X, Y là: A B C Fe3O4,Fe2O3 DD FeO, Fe3O4 Fe, Fe2O3 Fe, FeO Lời giải XÉT QUÁ TRÌNH CHO ELECTRON CỦA Fe, FeO,Fe3O4 VÀ QUÁ TRÌNH NHẬN ELECTRON CỦA S+6
22. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2 D. VẬN DỤNG •1. Tìm hiểu các ứng dụng của sulfuric acid và muối sulfate trong thực Câu hỏi tế? •2. Sulfuric acid tinh khiết có được tìm thấy trên trái đất không? Chỉ ra các hiện tượng trong tự nhiên có tạo thành sulfuric acid? •3. Tìm hiểu cách xử lí các đám cháy gần nơi có sulfuric acid, thông thường được dập bằng các loại bình bột hay các chất khô. Ở những chỗ bắt buộc phải dùng nước thì cần phải đổ nước thật nhiều và thật nhanh. Những người chữa cháy phải mặc quần áo chống bắn tóe khi làm việc với sulfuric acid. Giải thích cách làm trên.
23. LỚP Chương BÀI 7 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE 11 2