Cần phải điều chế một lượng muối đồng sunfat. Phương pháp nào sau đây tiết kiệm được axit sunfuric ? Axit sunfuric đặc tác dụng với đồng kim loại.
Viết các phương trình hoá học và giải thích.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hướng dần
- Viết hai phương trình hoá học.
- Muốn điều chế n mol CuSO 4 thì số mol H 2 SO 4 trong mỗi phản ứng sẽ là bao nhiêu ?
Từ đó rút ra, phản ứng của H 2 SO 4 với CuO sẽ tiết kiệm được H 2 SO 4
Ta có phương trình:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
Viết các PTHH :
H 2 SO 4 + CuO → CuSO 4 + H 2 O (1)
2 H 2 SO 4 + Cu → CuSO 4 + SO 2 + 2 H 2 O (2)
Theo (1): Muốn điều chế được 1 mol CuSO 4 cần 1 mol H 2 SO 4
Theo (2): Muốn điều chế được 1 mol CuSO 4 cần 2 mol 2 H 2 SO 4
Kết luận : Phương pháp thứ nhất tiết kiệm được một nửa lượng axit sunfuric.
a)
Trích mẫu thử
Cho dung dịch HCl vào
- mẫu thử tạo kết tủa trắng là $AgNO_3$
$AgNO_3 + HCl \to AgCl + HNO_3$
Cho dung dịch $H_2SO_4$ vào mẫu thử còn :
- mẫu thử tạo kết tủa trắng là $BaCl_2$
$BaCl_2 + H_2SO_4 \to BaSO_4 + 2HCl$
Cho dung dịch $NaOH$ vào mẫu thử còn :
- mẫu thử tạo kết tủa trắng là $MgSO_4$
$MgSO_4 + 2NaOH \to Mg(OH)_2 + Na_2SO_4$
- mẫu thử không hiện tượng gì là $NaCl$
b) Coi lượng Đồng II sunfat cần điều chế là 1 mol
+)
$CuO + H_2SO_4 \to CuSO_4 + H_2O$
$n_{H_2SO_4} = n_{CuSO_4} = 1(mol)$
+)
$Cu + 2H_2SO_{4_{đặc}} \to CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O$
$n_{H_2SO_4} = 2n_{CuSO_4} = 2(mol)$
Vậy, chọn phương pháp điều chế là : "Axit sunfuric tác dụng với đồng II oxit" thì tiết kiệm được axit sunfuric hơn
H2SO4 + CuO -----> CuSO4 + H2O (1)
2H2SO4(đ) + Cu -----> CuSO4 + 2H2O + SO2 (2)
Ta thấy ở pt (1) với 1 mol CuO ta chỉ cần 1 mol H2SO4 đã có thể điều chế được CuSO4. Nhưng ở pt (2) với 1 mol Cu ta cần tới 2 mol H2SO4 mới điều chế được CuSO4
=> Phương pháp Axit sunfuric tác dụng với đồng (II) oxit tiết kiệm hơn
\(CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+H_2\)
\(Cu+2H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+SO_2+2H_2O\)
Ta có cùng 1 lượng CuSO4 thì cách a tiết kiệm H2SO4 hơn
Giả sử cần điều chế a mol CuSO4
Nếu dùng cách a)
PTHH CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O
a mol a mol
Nếu dùng cách b)
PTHH Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + H2O + SO2
2a mol a mol
=> Dùng cách a tiết kiệm axit hơn
-Dùng Axit sunfuric tác dụng vs đồng(II) oxit.
+)Vì axit sunfuric đặc có thể pha loãng thành axit sunfuric loãng bằng cách rót từ từ từng giột axit sunfuric đặc vào nước
==>Tiết kiệm đc nguyên liệu.
+)Dùng CuO thì tiết kiệm hơn Cu vì có thể tăng khối lượng từ Cu thành Cu bằng cách cho tác dụng vs Oxi.
A + O2 \(\underrightarrow{t^o}\) A2On (Trường hợp này ko dành cho Fe3O4 nhé)
A + nH2O \(\rightarrow\) A(OH)n + \(\dfrac{1}{2}n\)H2 (Cái này có khi và chỉ khi A là kim loại kiềm hoặc kiềm thổ)
2A + 2nHCl \(\rightarrow\) 2ACln + nH2 (Trường hợp này ko dành cho Fe3O4 nhé)
2A + nH2SO4 \(\rightarrow\) A2(SO4)n + nH2 (Trường hợp này ko dành cho Fe3O4 nhé)
2A + 2nH2SO4 (đ) \(\underrightarrow{t^o}\) A2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O
bạn có cần giải thích rõ hơn vì sao các pt này ko dành cho Fe3O4 không?
Hướng dần
- Viết hai phương trình hoá học.
- Muốn điều chế n mol CuSO 4 thì số mol H 2 SO 4 trong mỗi phản ứng sẽ là bao nhiêu ?
Từ đó rút ra, phản ứng của H 2 SO 4 với CuO sẽ tiết kiệm được H 2 SO 4
Ta có phương trình:
CuO + 2 H 2 SO 4 ( đ ) → CuSO 4 + SO 2 + 2 H 2 O
Gỉa sử cần điều chế 1 mol CuSO 4
Theo pt (a) n H 2 SO 4 = n CuSO 4 = 1 mol
Theo pt (b) n H 2 SO 4 = 2 n CuSO 4 = 2 mol
⇒ Dùng theo phương pháp a tiết kiệm axit hơn