Phản ứng giữa magnesium (Mg) và axit sulfuric (H2SO4) là một phản ứng oxit-redox trong đó magnesium reagiert với axit để tạo ra muối magnesium sulfate (MgSO4) và khí hydrogen (H2). Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về phương trình hóa học Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2.
Mục lục bài viết
1. Cân bằng phản ứng hóa học: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2:
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
Điều kiện để Mg tác dụng với H2SO4 loãng: Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.
Cách tiến hành thí nghiệm: Cho lá magie vào ống nghiệm chứa dung dịch H2SO4 loãng.
Hiện tượng phản ứng: Kim loại tan dần tạo thành dung dịch không màu đồng thời có bọt khí thoát ra.
2. Tính chất hoá lí của Mg:
Tính chất vật lí:
Magie, được biểu diễn bằng ký hiệu hóa học là Mg, là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm 2 và chu kỳ 3 trong bảng tuần hoàn. Với số nguyên tử 12, magie là một kim loại nhẹ, màu bạc, có tính chất vật lý độc đáo và quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Một trong những đặc điểm nổi bật của magie là khối lượng riêng thấp, chỉ khoảng 1,738 g/cm³, làm cho nó trở thành một trong những kim loại nhẹ nhất. Điều này làm cho magie trở thành một vật liệu lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng y tế, như làm các bộ xương nhân tạo hoặc các thiết bị y khoa nhẹ nhàng. Ngoài ra, magie cũng là một thành phần quan trọng trong nhiều hợp kim, giúp cải thiện độ bền và tính chất cơ học của chúng.
Magie có điểm nóng chảy là khoảng 650°C và điểm sôi là 1.090°C, làm cho nó phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng nóng. Kim loại này không dẻo, nhưng nó có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, làm cho nó trở thành một vật liệu lựa chọn trong việc sản xuất dây dẫn điện và các linh kiện điện tử.
Magie cũng có khả năng tạo hợp chất hóa học đa dạng. Một trong những hợp chất phổ biến của magie là oxit magiê (MgO), hay còn gọi là dolomite, là một khoáng chất quan trọng trong địa chất. Nó cũng tham gia vào nhiều phản ứng hóa học khác, như trong quá trình chế biến nhôm từ quặng bauxite.
Tính chất hóa học của magie cũng làm cho nó trở thành một nguyên tố quan trọng trong sinh học. Nó là một thành phần cần thiết của nhiều hợp chất hữu cơ, như ATP (adenosine triphosphate), một phân tử năng lượng chính trong tế bào sống. Magie cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền tín hiệu thần kinh và cơ bắp.
Tuy nhiên, magie cũng có thể gặp phải một số vấn đề sức khỏe khi lượng nó trong cơ thể tăng quá mức. Việc này có thể gây ra các vấn đề như buồn nôn, mệt mỏi, và thậm chí là nôn mửa. Do đó, duy trì lượng magie cân đối trong cơ thể là quan trọng để đảm bảo sức khỏe tốt.
Tóm lại, tính chất vật lý của magie làm cho nó trở thành một nguyên tố quan trọng và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến y học và sinh học. Sự kết hợp giữa tính chất nhẹ, dẻo, và khả năng tạo hợp chất đa dạng của magie đã làm cho nó trở thành một nguyên tố không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
Tính chất hoá học:
Magie, được biểu diễn bằng ký hiệu hóa học Mg, là một nguyên tố kim loại thuộc nhóm 2 của bảng tuần hoàn, có tính chất hoá học đặc trưng và đa dạng. Tính chất hoá học của magie làm cho nó trở thành một thành phần quan trọng trong nhiều hợp chất và ứng dụng khác nhau.
Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của magie là khả năng tạo hợp chất oxit với oxi để tạo ra oxit magiê (MgO). Oxide này là một chất rắn trắng, không tan trong nước, và có tính kiềm. MgO thường được sử dụng trong công nghiệp xi mạ, sản xuất gạch và gốm, cũng như trong ngành sản xuất các vật liệu chống cháy và làm cách nhiệt.
Magie cũng có khả năng tạo hợp chất với nhiều nguyên tố khác. Chẳng hạn, khi kết hợp với clo, magie tạo thành clorua magiê (MgCl₂), một hợp chất tan trong nước và thường được sử dụng trong việc sản xuất muối magiê. Clorua magiê cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm làm mềm nước, chế biến thực phẩm, và trong ngành dược phẩm.
Magie thường tham gia vào các phản ứng hóa học để tạo ra hợp chất với axit, như axit sulfuric (H₂SO₄) và axit clorhydric (HCl). Phản ứng này tạo ra khí hiđro, giúp giảm độ axit của dung dịch và làm cho magie trở thành một chất chống axit trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Trong ngành công nghiệp nhôm, magie chủ yếu được sử dụng để chế biến quặng nhôm (bauxite) thành nhôm và oxit nhôm (Al₂O₃). Magie đóng vai trò là chất chống ô nhiễm và tạo ra sản phẩm cuối cùng với chất lượng cao.
Tính chất hoá học của magie cũng thể hiện trong quá trình cháy của nó. Magie cháy với ánh sáng chói lọt vào mắt, và nhiệt độ cháy của nó là khá cao. Điều này làm cho magie trở thành một nguồn năng lượng trong ngành công nghiệp pháo hoa và đánh bại.
Ngoài ra, magie có khả năng tạo hợp chất hữu cơ với các hợp chất hữu cơ, tạo ra các phức chất hữu cơ magie. Các phức chất này thường được sử dụng trong nghiên cứu hóa học và có ứng dụng trong các quá trình tổng hợp hữu cơ.
Tóm lại, tính chất hoá học đa dạng của magie làm cho nó trở thành một nguyên tố quan trọng và linh hoạt trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ công nghiệp đến y tế và nghiên cứu khoa học. Khả năng tạo hợp chất với nhiều nguyên tố khác và tham gia vào các phản ứng hóa học làm cho magie trở thành một yếu tố không thể thiếu trong sự phát triển và tiến bộ của xã hội hiện đại.
3. Bài tập trắc nghiệm có đáp án:
Câu 1: Cho 2,4 gam Mg vào dung dịch HCl dư đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là
A. 2,24 lít. B. 6,72 lít. C. 3,36 lít. D. 4,48 lít.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Câu 2: Trong công nghiệp, Mg được điều chế bằng cách nào dưới đây?
A. Điện phân nóng chảy MgCl2.
B. Điện phân dung dịch MgSO4.
C. Cho kim loại K vào dung dịch Mg(NO3)2.
D. Cho kim loại Fe vào dung dịch MgCl2.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
Câu 3:Hòa tan hoàn toàn 3,9 gam hỗn hợp Al và Mg trong dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít (ở đktc) khí H2 và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là
A. 11,6.
B. 17,7.
C. 18,1.
D. 18,5.
Hướng dẫn giải:
Đáp án CnH2=0,2mol→nHClpu=0,4mol”>
Câu 4: Cho 7,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al tác dụng vừa đủ với 5,6 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm Cl2 và O2 thu được 19,7 gam hỗn hợp Z gồm 4 chất. Phần trăm khối lượng của Al trong X là:
A. 34,62%.
B. 65,38%.
C. 30,77%.
D. 69,23%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Câu 5: Khi tham gia vào các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại Mg sẽ:
A. nhận proton.
B. cho proton.
C. bị oxi hoá.
D. bị khử.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Khi tham gia vào các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại Mg sẽ đóng vai trò là chất khử hay chất bị oxi hoá.
Câu 6: Dãy kim loại phản ứng được với dung dịch H2SO4 loãng là:
A. Ag, Ba, Fe, Sn
B. Cu, Zn, Na, Ba
C. Au, Pt
D. K, Mg, Al, Fe, Zn
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Những kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại thì phản ứng được với axit H2SO4 loãng, HCl…
Dãy hoạt động hóa học của một số kim loại:
K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Câu 7: Để hòa tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 (trong đó số mol Fe2O3 bằng số mol FeO), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch H2SO4 0,5M. Giá trị của V là
A. 0,23.
B. 0,18.
C. 0,08.
D. 0,16.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Câu 8: Hòa tan 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít khí hiđro ở đktc và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là
A. 9,52.
B. 10,27.
C. 8,98.
D. 7,25.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Câu 9: Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Khối lượng muối sunfat thu được là:
A. 1,24gam
B. 6,28gam
C. 1,96gam
D. 3,4gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Câu 10: Cho 21 gam hỗn hợp Zn và CuO phản ứng vừa đủ với 600 ml dung dịch H2SO4 0,5M. Phần trăm khối lượng của Zn có trong hỗn hợp ban đầu là
A. 57%
B. 62%
C. 69%
D. 73%
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Câu 11:Hòa tan 0,4 gam SO3 vào a gam dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch H2SO4 12,25%. Giá trị của a là
A. 20,6 gam
B. 16,9 gam
C. 26,0 gam
D. 19,6 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Câu 12:Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,336 lít khí ở đktc. Dung dịch thu được sau phản ứng chứa 1,96 gam muối tan. Giá trị của m là
A. 0,24 gam
B. 0,28 gam
C. 0,52 gam
D. 0,4 gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Câu 13: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H2SO4 0,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:
A. 5,33gam
B. 5,21gam
C. 3,52gam
D. 5,68gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Câu 14:Cho 20g hỗn hợp X gồm Fe, Cu phản ứng hoàn toàn với H2SO4 loãng dư, sau phản ứng thu được 12g chất rắn không tan. Phần trăm về khối lượng của Fe trong X:
A. 60%
B. 72%
C. 40%
D. 64%
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Cu không tác dụng với H2SO4 loãng, nên chất rắnkhông tan là Cu
→ mCu = 12g → mFe = 20-12 = 8g
→ %mFe = 40%
Câu 15: Hòa tan hoàn toàn Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 loãng (dư) được dung dịch X1. Cho lượng dư bột Fe vào dung dịch X1 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X2 chứa chất tan
A.FeSO4.
B.FeSO4 và H2SO4
C.Fe2(SO4)3 và H2SO4.
D.Fe2(SO4)3.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Fe3O4 + 4H2SO4 loãng,dư→ FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Vì H2SO4 dư nên dung dịch X1 gồm (FeSO4 , Fe2(SO4)3 và H2SO4 dư)
Cho Fe dư vào dd X1:Fe2(SO4)3 + Fedư → 3FeSO4
H2SO4dư+ Fedư → FeSO4 + H2
Vì Fe dư nên Fe2(SO4)3 và H2SO4 dư đều hết → dd X2 chỉ có FeSO4
(có thể làm nhanh, Fe dư sau phản ứng thì toàn bộ lượng Fe3+ chuyển thành Fe2+, nên khi đề cho Fe dư sau phản ứng chỉ thuđược muối Fe2+
