Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2: Phản ứng Mg H2SO4 loãng và bài tập

Mg + H₂SO₄→ MgSO₄ + H2 là phản ứng hóa học cơ bản được học trong chương trình phổ thông. Gia sư điểm 10 sẽ cung cấp các thông tin chi tiết về phản ứng Mg H₂SO₄và các bài tập liên quan để các bạn thuận tiện hơn trong quá trình học tập nhé.

Phương trình phản ứng Mg + H₂SO₄ loãng

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

Phương trình này tự cân bằng

Điều kiện phản ứng xảy phản ứng Mg H₂SO₄loãng

Phản ứng giữa Mg và H₂SO₄ loãng xảy ra ở điều kiện thường. Bạn cần lưu ý sử dụng H₂SO₄ loãng trong phản ứng này.

Bản chất của Mg và H₂SO₄

Bản chất của Mg (Magie): Mg là một chất khử mạnh tác dụng với axit HNO3, H₂SO₄, HCl,…

Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric): H₂SO₄ loãng là một axit mạnh có đầy đủ tính chất thường gặp của một axit nên dễ dàng tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.

Mg + H₂SO₄ (loãng) có hiện tượng gì?

Kim loại Mg tan trong dung dịch axit tạo thành dung dịch không màu đồng thời có khí bay ra, Khí này chính là hidro.

Các tính chất hóa học của Mg

Magie là chất khử mạnh hơn nhôm nhưng yếu hơn natri. Trong hợp chất chúng tồn tại dưới dạng ion Mg2+.

M → M₂+ + 2e

Mg tác dụng với phi kim

2Mg + O₂→ 2MgO + Q

Trong không khí, Mg bị oxi hóa chậm tạo thành màng oxit mỏng bảo vệ kim loại, khi đốt nóng thì magie bị cháy trong oxi.

Mg tác dụng với axit

Với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

Với dung dịch HNO3

Khi tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, kim loại kiềm thổ khử N+5 thành N-3. 0 +5 +2 -3

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Khi Mg tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc hơn, các sản phẩm tạo thành có thể là NO₂, NO,…

Mg tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, Magie hầu như không tác dụng với nước. Mg sẽ phản ứng chậm với nước nóng tạo thành hidroxit khó tan.

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

Lưu ý: Magie cháy trong hơi nước thu được MgO và hidro.

Mg + H₂O → MgO + H₂

Bài tập vận dụng liên quan đến phản ứng Mg H₂SO₄

Bài 1: Phản ứng nào sau đây không thể xảy ra:

A. FeSO₄ + HCl → FeCl₂ + H₂SO₄
B. Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

C. FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

D. HCl + KOH → KCl + H₂O

Đáp án: A

Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 2,6g kim loại M có hóa trị II vào dung dịch HNO₃ dư thu được 0,224 lít khí N₂O ở điều kiện tiêu chuẩn (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch muối nitrat. Kim loại M là chất nào dưới đây?

A. Ca

B. Al

C. Zn

D. Mg

Đáp án: D

Câu 3. Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam kim loại Mg vào dung dịch H₂SO₄ loãng chỉ thu được V lít khí H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là:

A. 2.24 lít

B. 6,720 lít

C. 0,448 lít

D. 4,48 lít

Đáp án: A

Ta có phương trình hóa học phản ứng Mg H₂SO₄ loãng là:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

Số mol của Magie là: nMg = 0,1 mol

Số mol khí thu được là: nH₂ = nMg = 0.1 mol

Giá trị V = 0,1 x 22,4 = 2.24 lít

Bài 4: Cho Mg tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng thu được khí X, nhiệt phân tinh thể KNO₃ thu được khí Y, cho tinh thể MnO₂ tác dụng với dung dịch HCl đặc đun nóng tạo thành khí Z. Các khí X, Y, Z lần lượt là :

A. Cl₂, O₂ và H₂S
B. H₂, O₂ và Cl₂

C. H₂, NO₂ và Cl₂
D. SO₂, O₂, Cl₂

Đáp án: B

Các phương trình hóa học như sau:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

2KNO₃ → 2KNO₂ +  O₂

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Bài 5. Cho m gam Mg tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được 4,48 lít khí H₂ ở đktc. Giá trị của m là:

A. 7,2 gam

B. 4,8 gam

C. 16,8 gam

D. 3,6 gam

Đáp án: B

Số mol khí H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn là: nH₂ = 4,48/22,4 = 0.2 mol

Phương trình hóa học phản ứng giữa Mg và H₂SO₄:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

Số mol Mg là: nMg = nH₂ = 0.2 mol

Giá trị của m = 0,2 x 24 = 4,8 (g)

Bài 6. Cho từ từ 150 ml dung dịch HCl 1M vào 500 ml dung dịch X gồm K2CO3 aM và KHCO₃ bM thì thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư thì thu được 29,55 gam kết tủa. Giá trị của a và b lần lượt là

A. 0,09 và 0,30.

B. 0,21 và 0,18.

C. 0,30 và 0,09

D. 0,15 và 0,24.

Đáp án: B

Lời giải:

Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch K₂CO₃ và KHCO₃ thì có các phản ứng (1) và (2) sau đây:

HCl + K₂CO₃ → KHCO₃ + KCl (1)

HCl + KHCO₃ → KCl + H₂O + CO₂ (2)

Phản ứng 1: nK₂CO₃ = nHCl p/u(1) = 0,5a mol

Phản ứng 2: nCO₂ = nHCl p/u (2) = 0,045 mol

Tổng số mol của HCl: 0,5a + 0,045 = 0,15 ⇒ a = 0,21 mol

Theo định luật bảo toàn nguyên tố C: nK₂CO₃ + nKHCO₃ = nCO₂ + nBaCO₃

Ta có: 0,5a + 0,5b = 0,045 + 0,15. Thay a = 0,21 tính ra by = 0,18.

Bài 7. Cho các phát biểu sau, phát biểu nào không đúng?

A. Các kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh

B. Tính khử của các kim loại kiềm thổ yếu hơn kim loại kiềm trong cùng chu kì

C. Be, Mg, Ca, Sr, Ba đều phản ứng với nước ở nhiệt độ thường nên gọi là kim loại kiềm thổ

D. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba

Đáp án: C

Nhận xét không đúng là: Be, Mg, Ca, Sr, Ba đều phản ứng với nước ở nhiệt độ thường nên gọi là kim loại kiềm thổ.

Vì Be không phản ứng với nước, còn Mg phản ứng với nước ở nhiệt độ cao.

Bài 8. Dãy kim loại nào sau đây phản ứng được H₂SO₄ loãng?

A. Zn, Cu, Fe

B. Mg, Fe, Cu

C. Al, Zn, Mg

D. Cu, Fe, Mg

Đáp án C

Dãy kim loại phản ứng được H₂SO₄ loãng là những kim loại mạnh đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học

Phương trình hóa học như sau:

2Al + 3H₂SO₄ loãng → Al₂(SO₄)₃+ 3H₂

Zn + H₂SO₄ loãng → ZnSO₄+ H₂

Mg + H₂SO₄ loãng → MgSO₄ + H₂

Bài 9: Cho 8,9 gam bột Zn và Mg tác dụng hết dung dịch H₂SO₄ loãng, dư thu được 0,2 mol khí H₂ ở đktc. Khối lượng của Mg và Zn trong hỗn hợp trên lần lượt là:

A. 1,2 gam và 7,7 gam

B. 3,6 gam và 5,3 gam

C. 1,8 gam và 7,1 gam

D. 2,4 gam và 6,5 gam

Đáp án D.

Phương trình phản ứng như sau:

Zn + H₂SO₄ loãng → ZnSO₄ + H₂

Mg + H₂SO₄ loãng → MgSO₄ + H₂

Gọi số mol của Zn trong hỗn hợp là x, số mol của Mg trong hỗn hợp là y

Ta có các phương trình như sau:

x + y = 0.2

65x + 24y = 8.9

Giải phương trình ta có: x = 0.1, y = 0.1

Khối lượng của Mg là: mMg = 0.1 x 24 = 2.4 gam

Khối lượng của Zn là: mZn = 0.1 x 65 = 6.5 gam

Bài 10. Trong các phát biểu sau về nước cứng, phát biểu nào không đúng ?

A. Nước chứa ít Ca₂+, Mg₂+ hay không có chứa 2 loại ion này là nước mềm.

B. Nước có chứa nhiều ion Ca₂+, Mg₂+ là nước cứng.\

C. Nước cứng có chứa đồng thời các ion HCO₃-, SO₄2-, Cl- là nước cứng toàn phần.

D. Nước có chứa Cl- hay SO₄2- hoặc cả 2 loại ion này là nước cứng tạm thời.

Đáp án: D

1. Nước chứa ít Ca₂+, Mg₂+ hay không có chứa 2 loại ion này là nước mềm => Đúng.
2. Nước có chứa nhiều ion Ca₂+, Mg₂+ là nước cứng => Đúng
3. Nước cứng có chứa đồng thời các ion HCO₃-, SO₄2-, Cl- là nước cứng toàn phần => Đúng
4. Nước có chứa Cl- hay SO₄2- hoặc cả 2 loại ion này là nước cứng tạm thời => Sai. Nước cứng tạm thời chứa anion HCO₃– .

Bài 11. Nước cứng là nước có chứa nhiều các ion

A. Mg₂+, Ca₂+.

B. Be₂+, Ba₂+.

C. Na+, K+.

D. Cl‑, HCO₃-.

Đáp án: A

Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca₂+ và Mg₂+.

Phân loại nước cứng:

+ Nước cứng tạm thời là nước cứng mà thành phần anion chứa ion HCO₃-.

+ Nước cứng toàn phần là nước cứng mà thành phần anion chứa ion HCO₃– ; Cl-

Trên đây là những thông tin về phản ứng hóa học Mg H₂SO₄. Mong rằng sẽ giúp bạn có được nhiều kiến thức bổ ích về phản ứng Mg + H₂SO₄ và những bài tập liên quan.