Bài 9 trang 191 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Đề bài

Oleum là gì?

a) Hãy xác định công thức của oleum A, biết rằng sau khi hòa tan 3,38 g A vào nước, người ta phải dùng 800ml dung dịch KOH 0,1M để trung hòa dung dịch A.

b) Cần hòa tan bao nhiêu gam oleum A vào 200g nước để được dung dịch H₂SO₄ 10%.

Hướng dẫn giải

Oleum là dung dịch \({H_2}S{O_4}\,\,98\% \) hấp thụ SO₃ được oleum H­₂SO₄.nSO₃.

\({H_2}S{O_4} + nS{O_3}\,\, \to \,\,{H_2}S{O_4}.nS{O_3}\)

a) Xác định công thức oleum.

\(\eqalign{  & {H_2}S{O_4} + 2KOH\,\, \to \,\,{K_2}S{O_4} + 2{H_2}O\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)  \cr  & 0,04\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,\,0,08 \cr} \)

Ta có n_KOH = 0,8.0,1 = 0,08 (mol)

Khi hòa tan oleum vào nước có quá trình

\({H_2}S{O_4}.nS{O_3} + n{H_2}O\,\, \to \,\,\left( {n + 1} \right){H_2}S{O_4}\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (2) và đề bài ta có \({{98 + 80n} \over {3,38}} = {{n + 1} \over {0,04}}\)

Giải ra được n = 3. Vậy công thức phân tử oleum là H₂SO₄.3SO₃.

b) Gọi a là số mol oleum H₂SO₄.3SO₃.

M_oleum = 98 + 240=338u \( \Rightarrow {m_{oleum}} = 338a\)

Khi hòa tan oleum vào nước có phản ứng sau:

\(\eqalign{  & {H_2}S{O_4}.3S{O_3} + 3{H_2}O\,\, \to \,\,4{H_2}S{O_4}  \cr  & \,\,\,\,\,\,\,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;4  \cr  & \,\,\,\,\,\,a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;4a \cr} \)

Khối lượng H₂SO₄ khi hòa tan a mol oleum: 98.4a = 392a

\({{392a} \over {338a + 200}} = {{10} \over {100}} \to a = 0,0558\,\,\left( {mol} \right)\)

Vậy m_{Oleum phải dùng} = \(338.0,0558 = 18,86 \) (gam).