Giáo án Hóa học lớp 10 Bài 33: Axit sunfuric – muối sunfat

Bài 33: 	AXIT SUNFURIC – MUỐI SUNFAT
I. .MỤC TIÊU:
Về kiến thức
 — HS trình bày được :
Tính chất vật lí của H2SO4, cách pha loãng H2SO4.
H2SO4 là axit mạnh, có đầy đủ tính chất chung của một axit.
H2SO4 đặc nóng có tính oxi hóa mạnh.
H2SO4 loãng có tính axit gây ra bởi ion H+ và tính oxi hóa được quyết định bởi ion H+ (2H+ + 2eH2).
H2SO4 đặc nóng có tính oxi hóa mạnh gây ra bởi gốc trong đó lưu huỳnh có SOXH cao nhất +6.
Về kĩ năng
Kĩ năng pha loãng H2SO4 đặc.
Quan sát thí nghiệm, rút ra nhận xét về tính chất.
Viết phương trình hóa học của H2SO4 với các chất.
Giải được các bài toán liên quan đến axit H2SO4 và những bài sản xuất H2SO4
 Thái độ:
Củng cố niềm yêu thích hóa học
Cẩn thận trong việc sử dụng hóa chất
II. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS:
 — GV: Các hóa chất và dụng cụ : H2SO4 đặc, H2SO4 loãng, Cu, dd BaCl2, dd Na2SO4, ống nghiệm, đèn cồn, giá thí nghiệm.
 — HS : Xem lại bài các bài trước.
III/.TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC:
Ổn định lớp
Bài dạy:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Dàn bài ghi bảng
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ
GV viết sơ đồ phản ứng trên bảng và gọi HS lên bảng làm.
Hoàn thành chuỗi PTPƯ sau:
H2S S SO2 SO3 H2SO4 
GV yêu cầu HS nhận xét :
- Vai trò của các chất trong phản ứng oxi hóa – khử ?
GV yêu cầu những HS khác nhận xét bài làm và bổ sung, sửa chữa
HS lên bảng làm bài
Hoạt động 2: (5 phút) Tìm hiểu về tính chất vật lý của H2SO4
GV cho HS quan sát bình đựng dung dịch H2SO4 đặc và phát biểu tính chất vật lí.
GV cho HS nghiên cứu hình 6.6 (SGK) và yêu cầu HS rút ra nhận xét về cách pha loãng axit H2SO4 đặc.
- GV thông báo: H2SO4 98% có D = 1,84g/cm3.
- GV hướng dẫn HS kết luận
HS nhận xét :
- Chất lỏng, sánh, không màu, không bay hơi.
- Tan vô hạn trong nước và tỏa nhiều nhiệt.
- Cách phan loãng axit H2SO4 đặc : rót từ từ axit đặc vào cốc nước theo đũa thủy tinh và khuấy nhẹ.
HS kết luận: Vì axit H2SO4 đặc rất háo nước và khi tan trong nước tỏa nhiều nhiệt gây bỏng axit.
I. AXIT SUNFURIC
1. Tính chất vật lí
Chất lỏng, sánh, không màu, không bay hơi.
- Tan vô hạn trong nước và tỏa nhiều nhiệt.
- Cách phan loãng axit H2SO4 đặc : rót từ từ axit đặc vào cốc nước theo đũa thủy tinh và khuấy nhẹ.
Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu tính chất hóa học của H2SO4 loãng
GV yêu cầu các nhóm HS thảo luận tính chất hóa học của axit H2SO4 loãng.
GV gọi HS lên bảng viết các phản ứng minh họa:
H2SO4 + Fe 
H2SO4 + NaOH 
H2SO4 + Al2O3 
H2SO4 + Na2CO3 
GV nhận xét, hứơng dẫn HS kết luận về tính chất của dung dịch H2SO4 loãng.
HS : Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất chung của axit :
- Làm quỳ tímđỏ.
- Tác dụng với oxit bazơ, bazơ.
- Tác dụng với muối của axit yếu hơn hoặc dễ bay hơi hơn.
- Tác dụng với kim loại hoạt động đứng trước H trong dãy hoạt động hóa họcH2.
HS : Các phương trình hóa học :
 Fe + H2SO4FeSO4 + H2
 2NaOH + H2SO4Na2SO4 + 2H2O
 (NaOH + H2SO4NaHSO4 + H2O)
 Al2O3 + 3H2SO4Al2(SO4)3 + 3H2O
Na2CO3 + H2SO4Na2SO4 + CO2+ H2O 
2. Tính chất hóa học
a) dung dịch H2SO4 loãng
Làm quỳ tímđỏ.
- Tác dụng với oxit bazơ, bazơ.
- Tác dụng với muối của axit yếu hơn hoặc dễ bay hơi hơn.
- Tác dụng với kim loại hoạt động đứng trước H trong dãy hoạt động hóa họcH2.
PT:
 Fe + H2SO4FeSO4 + H2
 2NaOH + H2SO4Na2SO4 + 2H2O
 (NaOH + H2SO4NaHSO4 + H2O)
 Al2O3 + 3H2SO4Al2(SO4)3 + 3H2O
Na2CO3 + H2SO4Na2SO4 + CO2+ H2O 
Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu về tính oxi hóa của H2SO4 đặc
- GV hướng dẫn HS làm 2 thí nghiệm sau :
Thí nghiệm 1 : Cu + H2SO4 loãng.
Thí nghiệm 2 : Cu + H2SO4 đặc 
- GV gợi mở để HS nêu hiện tượng và dự đoán sản phẩm phản ứng, viết được 
phương trình hóa học của phản ứng xảy ra. 
- Yêu cầu HS hoàn thành phương trình hóa học và xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong các chất trước và sau phản ứng.
 Cu + H2SO4 đ
GV yêu cầu HS rút ra kết luận về tính chất của H2SO4 đặc trong trường hợp này.
GV kết luận: H2SO4 đặc ngoài tính axit còn có tính oxi hóa mạnh được gây ra bởi gốc trong đó S có SOXH là +6 cao nhất.
GV cho các phương trình, yêu cầu HS lên bảng hoàn thành.
 Fe + H2SO4 đ
 Zn + H2SO4 đ  (sản phẩm khử là H2S)
- Chú ý : Al, Fe bị thụ động hóa trong axit H2SO4 đặc nguội.
- HS quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng và dự đoán sản phẩm của phản ứng.
- HS lên bảng hoàn thành phương trình phản ứng, xác định số OXH các nguyên tố và vai trò của các chất phản ứng.
Cu + 2H2SO4đCuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu: chất khử
H2SO4đ : chất oxi hóa
PT nhận biết SO2:
SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
HS nhận xét: M + H2SO4đ à M2(SO4)n + sản phẩm khử + H2O
Với: n là hóa trị cao nhất của kim loại M
Sản phẩm khử có thể là: 
+ SO2: khí mùi hắc
+ S: kết tủa vàng
+ H2S: khí mùi trứng thối
- HS lên bảng viết pt
2Fe + 6H2SO4đFe2(SO4)3+ 3SO2+6H2O
4Zn + 5H2SO4 đ 4ZnSO4 + H2S +4H2O
b) Tính chất của H2SO4 đặc
Ngoài tính axit thì H2SO4 đặc còn thể hiện tính oxi hóa.
Tác dụng với kim loại
M + H2SO4đ à M2(SO4)n + sản phẩm khử + H2O
Với: n là hóa trị cao nhất của kim loại M
PT:
Cu + 2H2SO4đCuSO4 + SO2 + 2H2O
2Fe + 6H2SO4đFe2(SO4)3+ 3SO2+6H2O
4Zn + 5H2SO4 đ 4ZnSO4 + H2S +4H2O
- GV nhận xét: H2SO4 đặc có tính oxi hóa rất mạnh : tác dụng nhiều phi kim (C, S, P).
- GV cho gọi HS lên bảng hoàn thành các phương trình phản ứng
 S + H2SO4 đ
 C + H2SO4 đ
 P + H2SO4 đ
- HS lên bảng viết các phương trình hóa học:
S + 2H2SO4đ3SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4đCO2 + 2H2O+ 2SO2
2P + 5H2SO4đ2H3PO4 + 2H2O+ 5SO2
Tác dụng với phi kim
S + 2H2SO4đ3SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4đCO2 + 2H2O+ 2SO2
2P + 5H2SO4đ2H3PO4 + 2H2O+ 5SO2
 GV giới thiệu: H2SO4 đặc có tính oxi hóa rất mạnh còn có thể tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử.
 GV cho các phản ứng và hướng dẫn HS hoàn thành.
KBr + H2SO4đ 
FeO + H2SO4đ
Fe(OH)3 + H2SO4đ 
Fe2O3 + 3H2SO4đ 
- GV lưu ý cho HS: Những hợp chất mà trong đó nguyên tố đã mang số oxi hóa cao nhất thì không xảy ra pư oxh – khử.
HS lên bảng hoàn thành phản ứng dưới sự hướng dẫn của GV.
2KBr + 2H2SO4đBr2 + SO2 + K2SO4+ 2H2O 
 2FeO + 4H2SO4đ Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Fe2O3 + 3H2SO4đ Fe2(SO4)3 + 3H2O
2Fe(OH)3 + 3H2SO4đ Fe2(SO4)3 + 6H2O
Tác dụng với hợp chất khử
2KBr + 2H2SO4đBr2 + SO2 + K2SO4+ 2H2O 
 2FeO + 4H2SO4đ Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Fe2O3 + 3H2SO4đ Fe2(SO4)3 + 3H2O
2Fe(OH)3 + 3H2SO4đ Fe2(SO4)3 + 6H2O
- GV làm thí nghiệm viết chữ lên giấy bằng dd H2SO4 đặc sau đó hơ trên ngọn lửa đèn cồn và yêu cầu HS quan sát, nêu hiện tượng và giải thích.
- Từ thí nghiệm trên, GV hướng dẫn HS giải thích hiện tượng của thí nghiệm Saccarozo tác dụng với H2SO4 đặc trong SGK
- GV lưu ý HS hết sức cẩn thận khi sử dụng H2SO4 đặc.
- H2SO4 đặc hút nước mạnh, có thể lấy nước từ các hợp chất gluxit như xenlulozơ trong giấy.
-(-C6H10O5-)n-6nC + 5nH2O
H2SO4 đặc hấp thụ H2O của xenlulozơ tạo ra cacbon (màu đen)
Trong thí nghiệm giữa đường saccarozơ và H2SO4 đặc một phần C bị H2SO4 đặc oxi hóa :
C + 2H2SO4 đCO2 + 2SO2 + 2H2O
Khí CO2 cùng với SO2 bay lên làm sủi bọt đẩy C trào lên trên.
Tính háo nước
H2SO4 đặc hút nước mạnh, có thể lấy nước từ các hợp chất gluxit như xenlulozơ trong giấy.
-(-C6H10O5-)n-6nC + 5nH2O
Hoạt động 5 (3 phút): Tìm hiểu ứng dụng của H2SO4
GV cho các nhóm HS đọc SGK yêu cầu HS thảo luận, tóm tắt các ứng dụng.
HS thảo luận :
Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặc rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ,
3. Ứng dụng của H2SO4
Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặc rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ,
Hoạt động 6 (15 phút): Tìm hiểu hoạt động sản xuất axit H2SO4
GV sử dụng tranh vẽ sơ đồ sản xuất H2SO4 trong công nghiệp và giới thiệu phương pháp tiếp xúc.
- GV hướng dẫn các nhóm HS thảo luận về 3 công đoạn chính của phương pháp này :
a) Sản xuất SO2
Trong công nghiệp có thể chọn những nguyên liệu nào? Tại sao? Viết phương trình hóa học?
b) Sản xuất SO3
- Viết phương trình hóa học ?
- Điều kiện ?
c) Hấp thụ SO3 bằng H2SO4 đặc.
- Nguyên tắc?
- Phương trình hóa học?
GV củng cố và kết luận sơ đồ phản ứng trong quá trình sản xuất H2SO4 :
FeS2
 SO2 SO3 H2SO4
S
HS thảo luận và trình bày :
a) Sản xuất SO2
- Đốt cháy lưu huỳnh :
 S + O2SO2
- Đốt quặng FeS2 :
4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
b) Sản xuất SO3
2SO2 + O22SO3
xt : V2O5
to : 450 – 500oC.
c) Hấp thụ SO3 bằng H2SO4 đặc
- Dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3 theo nguyên tắc ngược dòng (để tăng diện tích tiếp xúc) tạo oleum :
H2SO4 + nSO3H2SO4.nSO3
- Dùng lượng nước thích hợp, pha loãng oleum, được H2SO4 đặc :
H2SO4.nSO3 + nH2O(n+1)H2SO4
Sản xuất axit H2SO4
FeS2
 SO2 SO3 H2SO4
S
Hoạt động 7 (15 phút): Tìm hiểu về muối sunfat và cách nhận biết ion sunfat:
 GV yêu cầu HS phân loại muối sunfat GV hướng dẫn HS sử dụng bảng tính tan để cho biết tính tan của muối sunfat.
HS :
 Muối trung hòa: Na2SO4, CuSO4
2 loại
 Muối axit : NaHSO4, Mg(HSO4)2,
- Phần lớn muối sunfat tan.
- BaSO4, SrSO4, PbSO4 không tan.
- CaSO4, Ag2SO4 ít tan.
III. MUỐI SUNFAT – NHẬN BIẾT ION SUNFAT
1.Muối sunfat:
 Muối trung hòa: Na2SO4, CuSO4
2 loại
 Muối axit : NaHSO4, Mg(HSO4)2,
- Phần lớn muối sunfat tan.
- BaSO4, SrSO4, PbSO4 không tan.
- CaSO4, Ag2SO4 ít tan.
GV làm thí nghiệm dd BaCl2 và dd Na2SO4, yêu cầu HS quan sát, nêu hiện tượng, viết pt phản ứng.
BaCl2 + Na2SO4 
GV yêu cầu HS rút ra cách nhận biết ion sunfat.
HS nhận xét: tạo kết tủa trắng
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2NaCl
HS: Dùng dd BaCl2 để nhận biết ion sunfat.
2. Nhận biết ion sunfat
Hoạt động 8 (5 phút): Củng cố - Bài tập về nhà
GV viết 2 bài tập lên bảng với nội dung sau và gọi HS lên giải:
Câu 1: Cho các chất sau đây: Fe, Na2CO3, NaOH, KNO3, FeO, Fe(OH)3, CuO
a/ Có bao nhiêu chất tác dụng được với H2SO4 đặc, nóng
(Đáp án:6 chất Fe, Na2CO3, NaOH, FeO, Fe(OH)3, CuO)
b/ Có bao nhiêu phản ứng H2SO4 thể hiện tính oxy hóa (Đáp án: 2 chất Fe, FeO)
Câu 2: Nhận biết 4 chất sau: NaCl, H2SO4, Na2SO4, KNO3.
Bài tập về nhà : 3,6 (SGK).