Phản ứng Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O là một phản ứng oxi-hoá khử trong đó Zn (kẽm) là chất khử và H2SO4 (axit sulfuric) là chất oxi-hoá. Trong bài viết dưới đây mời bạn đọc cùng chúng tôi tìm hiểu về tính chất cũng như ứng dụng của phương trình Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O.
Mục lục bài viết
1. Tính chất phương trình Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O:
Phản ứng Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O là một phản ứng oxi-hoá khử trong đó Zn (kẽm) là chất khử và H2SO4 (axit sulfuric) là chất oxi-hoá. Khi phản ứng xảy ra, Zn tác dụng với H2SO4 để tạo ra ZnSO4 (sunfat kẽm), SO2 (khí lưu huỳnh dioxit) và H2O (nước).
Trong quá trình phản ứng, Zn bị oxi hóa, mất đi electron để chuyển thành Zn2+ trong ZnSO4. Trong khi đó, H2SO4 bị khử, nhận electron từ Zn để chuyển thành SO2 và H2O. Đây là một phản ứng oxi-hoá khử bởi vì có sự chuyển đổi của electron giữa các chất tham gia phản ứng.
Phản ứng trên cũng có thể được viết dưới dạng phương trình ion:
Zn + H+ → Zn2+ + H2
2H+ + SO42- → SO2 + H2O
Như vậy, phản ứng này tạo ra ZnSO4 (sunfat kẽm), SO2 (khí lưu huỳnh dioxit) và H2O (nước). Trong phản ứng, Zn (kẽm) tham gia vào quá trình khử, mất đi electron, và H2SO4 (axit sulfuric) tham gia vào quá trình oxi hóa, nhận electron. Khi phản ứng hoàn thành, ZnSO4 được tạo thành, còn SO2 và H2O được giải phóng dưới dạng khí và nước.
Phản ứng này có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghiệp, hóa học và nông nghiệp. Ví dụ, ZnSO4 được sử dụng làm phân bón để cung cấp lượng lớn lưu huỳnh cho cây trồng. SO2 có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất giấy, chất tẩy trắng và chất chống ô nhiễm. H2O là một chất quan trọng trong các quá trình hóa học và sinh học, cũng như là một nguồn nước quý giá cho con người và các hệ sinh thái.
2. Ứng dụng của phương trình Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O:
Ứng dụng của phản ứng Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O rất đa dạng và có nhiều ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp và các lĩnh vực khác. Dưới đây là một số ứng dụng chính của phản ứng này:
– Sản xuất ZnSO4: Phản ứng Zn + H2SO4 tạo ra ZnSO4, một hợp chất quan trọng được sử dụng trong phân bón và thuốc trừ sâu. ZnSO4 cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng và giúp cải thiện chất lượng đất. Nó cũng được sử dụng trong việc xử lý nước, trong sản xuất pin điện và trong công nghệ chế biến thực phẩm.
– Sản xuất SO2: SO2 sinh ra trong quá trình phản ứng có thể được sử dụng trong sản xuất axit sulfurous, một chất có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất. Axit sulfurous được sử dụng trong việc sản xuất giấy, chất tẩy, chất khử trùng và trong quá trình chế biến thực phẩm. Ngoài ra, SO2 cũng được sử dụng trong sản xuất đồ uống như rượu và bia để làm tăng độ bền và bảo quản sản phẩm.
– Sản xuất H2O: H2O được tạo ra trong quá trình phản ứng có thể được sử dụng trong các quá trình công nghiệp khác như làm mát hoặc làm ẩm. Nó có thể được sử dụng trong các hệ thống làm mát máy móc công nghiệp và trong quá trình sản xuất và chế biến các sản phẩm khác. Ngoài ra, H2O cũng được sử dụng trong các quá trình sản xuất điện, trong việc tạo ra hơi nước trong các nhà máy điện và trong quá trình làm mát các thiết bị điện tử.
– Sản xuất khí hidro: Phản ứng Zn + H2SO4 tạo ra khí hidro (H2), một khí quan trọng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Khí hidro được sử dụng trong việc sản xuất khí hydro clorua (HCl), trong quá trình sản xuất hydro peroxide (H2O2), trong các ứng dụng nhiên liệu và trong quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Ngoài ra, khí hidro còn được sử dụng trong việc tạo ra năng lượng điện và trong các quá trình sản xuất kim loại.
– Sử dụng trong phân tích hóa học: Phản ứng Zn + H2SO4 cũng được sử dụng trong phân tích hóa học để xác định nồng độ của các chất khác nhau trong mẫu. Phản ứng này cho phép xác định nồng độ của các ion kim loại trong các mẫu hóa học. Điều này rất hữu ích trong quá trình kiểm tra chất lượng nước, trong phân tích môi trường và trong nghiên cứu khoa học.
– Sản xuất pin điện hóa: Phản ứng Zn + H2SO4 được sử dụng để tạo ra pin điện hóa. Trong pin điện hóa, phản ứng này giúp tạo ra dòng điện bằng cách tách biệt các điện cực và tạo điện thế. Pin điện hóa được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử như đồng hồ, điều khiển từ xa và các thiết bị di động.
– Sản xuất chất phụ gia công nghiệp: Phản ứng Zn + H2SO4 cũng được sử dụng để sản xuất các chất phụ gia công nghiệp khác nhau. Chẳng hạn, ZnSO4 có thể được sử dụng làm chất chống oxy hóa, chất tẩy rửa, chất khử trùng và chất làm mềm nước. Điều này đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp xử lý nước, trong sản xuất chất tẩy rửa và trong chế biến thực phẩm.
Như vậy, phản ứng Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O có nhiều ứng dụng quan trọng và đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình công nghiệp và các lĩnh vực khác.
3. Câu hỏi vận dụng liên quan:
Câu 1. Để nhận biết ba axit đặc nguội HCl, H2SO4, HNO3 đựng riêng biệt trong ba lọ bị mất nhãn, ta dùng thuốc thử
A. Fe.
B. CuO.
C. Al.
D. Cu.
Đáp án D
Câu 2. Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?
A. Cu + 2H2SO4 (đặc) → CuSO4 + SO2 + 2H2O
B. Fe + S → FeS
C. 2Ag + O3 → Ag2O + O2
D. 2Fe + 3H2SO4 (loãng) → Fe2(SO4)3 + 3H2
Đáp án D
Câu 3. Cho Cu và dung dịch H2SO4 loãng tác dụng với chất X (một loại phân bón hóa học), thấy thoát ra khí không màu, hóa nâu trong không khí. Mặt khác, khi X tác dụng với dung dịch NaOH thì có mùi khai thoát ra. Chất X là
A. amophot.
B. ure
C. natri nitrat
D. amoni nitrat
Đáp án D
Câu 4. Cho khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al2O3 và ZnO (nung nóng). Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn gồm :
A. Cu, Al, Zn.
B. Cu, Al, ZnO.
C. Cu, Al2O3, Zn.
D. Cu, Al2O3, ZnO.
Đáp án D
Câu 5. Trong các kim loại sau: Mg, Cr, Zn, Cu. Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 đặc nguội là:
A. 3.
B. 4.
C. 2.
D. 5.
Đáp án C
Câu 6. Cho các nhận định sau:
(a) Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử.
(b) Đồng (Cu) không khử được muối sắt(III) (Fe3+).
(c) Ăn mòn kim loại là một quá trình hoá học trong đó kim loại bị ăn mòn bởi các axit trong môi trường không khí.
(d) Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoài vỏ tàu (phần chìm trong nước biển) những khối kẽm.
Số nhận định đúng là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 1.
Đáp án A
Câu 7. Hòa tan hoàn toàn 6,4 gam Cu và trong dung dịch H2SO4 đặc thu được V lít sản phẩm khử duy nhất khí SO2 ở điều kiện tiêu chuẩn
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
D. 8,96 lít
Đáp án A
Câu 8. Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là
A. 1,792
B. 0,746
C. 0,672
D. 0,448
Đáp án C
Câu 9. Hòa tan hoàn toàn 33,1g hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào trong dung dịch H2SO4 loãng dư thấy có 13,44 lít khí (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được m gam muối khan. Tính giá trị của m.
A. 90,70 gam
B. 45,35 gam
C. 68,25 gam
D. 45,50 gam
Đáp án A
Câu 10. Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch H2SO4 đặc là
A. Dung dịch chuyển sang màu vàng và có khí màu nâu đỏ thoát ra
B. Dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ và có khí màu xanh thoát ra
C. Dung dịch không chuyển màu và có khí không màu thoát ra
D. Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra
Đáp án D
