Câu hỏi 7.8 - Bài 7 trang 24

1. Nội dung câu hỏi
Cân bằng phương trình hoá học của các phản ứng trên.

2. Phương pháp giải
Dựa vào kĩ năng cân bằng phương trình phản ứng.

3. Lời giải chi tiết
(1) $4{\mathrm{FeS}}_2\left(s\right)+11{\mathrm{O}}_2\left(g\right)\stackrel{t^o}{\to }2{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3\left(s\right)+8{\mathrm{SO}}_2\left(g\right)$
(2) $2{\mathrm{SO}}_2\left(g\right)+{\mathrm{O}}_2\left(g\right)\stackrel{450°\mathrm{C},{\mathrm{V}}_2{O}_5}{\rightleftharpoons }2{\mathrm{SO}}_3\left(g\right)$
(3) ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4\left(aq\right)+{\mathrm{SO}}_3\left(g\right)\to {\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4·{\mathrm{nSO}}_3\left(l\right)$
(4) ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4·{\mathrm{nSO}}_3\left(l\right)+{\mathrm{nH}}_2\mathrm{O}\left(l\right)\to (\mathrm{n}+1){\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4\left(aq\right)$

1. Nội dung câu hỏi
Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, phản ứng (2) nên được thực hiện ở nhiệt độ cao hay thấp? Trong thực tế, phản ứng trên được thực hiện ở nhiệt độ khá cao (${450}^{o}C$), hãy giải thích điều này.

2. Phương pháp giải
Dựa vào kiến thức về chuyển dịch cân bằng.

3. Lời giải chi tiết
Phản ứng (2) toả nhiệt. Để cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn (chiều thuận), phản ứng nên được thực hiện ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, thực tế phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao nhằm tăng tốc độ phản ứng, tăng hiệu quả tạo thành sản phẩm trong một khoảng thời gian nhất định.

1. Nội dung câu hỏi
Người ta dùng sulfuric acid đặc $H_{2}S{O}_4\left(aq\right)$ hấp thụ $S{O}_3\left(g\right)$ trong phản ứng (3), quá trình này được thực hiện trong tháp tiếp xúc. Cách thực hiện nào sau đây sẽ đạt hiệu quả tiếp xúc tốt nhất?

A. Cho $S{O}_3\left(g\right)$ lội qua dung dịch $H_{2}S{O}_4\left(aq\right)$.

B. $S{O}_3\left(g\right)$ được phun vào từ phía trên tháp, $H_{2}S{O}_4\left(aq\right)$ được bơm từ dưới lên.

C. $S{O}_3\left(g\right)$ được xả vào từ phía dưới tháp, $H_{2}S{O}_4\left(aq\right)$ được phun từ trên xuống.

D. $S{O}_3\left(g\right)$ lội qua $H_{2}S{O}_4\left(aq\right)$ được khuấy liên tục với tốc độ cao.

2. Phương pháp giải
Dựa vào kiến thức về tốc độ phản ứng.

3. Lời giải chi tiết
Đáp án đúng là: C

Lợi dụng tác dụng của trọng lực, $S{O}_3\left(g\right)$ là chất khí, xả vào từ bên dưới sẽ tự khuếch tán lên trên; $H_{2}S{O}_4\left(aq\right)$ là chất lỏng được phun dưới dạng sưong roi từ trên xuống ngược chiều với $S{O}_3\left(g\right)$ làm tăng hiệu quả tiếp xúc.

1. Nội dung câu hỏi
Để xác định công thức của oleum thu được, người ta pha loãng 8,36 gam oleum vào nước thành 1,0 lít dung dịch sulfuric acid, sau đó tiến hành chuẩn độ mỗi 10,0 mL dung dịch acid này bằng dung dịch NaOH 0,10 M. Thể tích NaOH trung bình cần sử dụng để chuẩn độ là 20,01 mL. Hãy xác định công thức của oleum trên.

2. Phương pháp giải
Dựa vào kiến thức về chuẩn độ acid - base.

3. Lời giải chi tiết
$$\begin{gathered} {\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4·{\mathrm{nSO}}_3\left(l\right)+{\mathrm{nH}}_2\mathrm{O}\left(I\right)\to (\mathrm{n}+1){\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4\left(aq\right) \\ x (n+1)x mol \end{gathered}$$

Số mol ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$ trong dung dịch sau pha loãng là: $\frac{20,01·0,10}{2·10,0}·1,0=(\mathrm{n}+1)\mathrm{x}$  $\Rightarrow 0,10=(\mathrm{n}+1)·\frac{8,36}{98+80n}\Rightarrow \mathrm{n}=4$. 

Vậy công thức của oleum là ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4·4{\mathrm{SO}}_3$.