- Thí nghiệm so sánh: Cho 2 mảnh Cu vào 2 ống nghiệm chứa H2SO4 loãng, H2SO4 đặc. Sau đó đun nóng nhẹ cả 2 ống nghiệm.

- Hiện tượng:

 + Ống nghiệm chứa dung dịch H2SO4 loãng không có hiện tượng.

 + Ống nghiệm chứa dung dịch H2SO4 đặc chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc.

- Phương trình hóa học xảy ra với dung dịch H2SO4 đặc:

   2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2O

a. H2SO4 loãng  

 - H2SO4 loãng có tính oxi hóa trung bình do H+ trong phân tử H2SO4 quyết định.  

   Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

b. H2SO4 đặc, nóng

 - H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh do S+6 trong phân tử H2SO4 quyết định.  

     2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 

1. Tính axit: Cả 2 đều là axit mạnh: 

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 - Tác dụng với bazơ (không có tính khử) → muối + H2O
2. Tính oxi hóa
- H2SO4 loãng tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) → muối sunfat (trong đó kim loại có hóa trị thấp) + H2. Còn H2SO4 đặc, nóng tác dụng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) → muối trong đó kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 (S, H2S).
3. Tính háo nước
- H2SO4 loãng không có khả năng này. Vì vậy, cần lưu ý khi pha loãng dung dịch H2SO4 đặc phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại vì có thể gây bỏng. H2SO4 có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

Tính háo nước

 - Thí nghiệm: Cho  H2SO4 đặc vào cốc đựng đường

 - Hiện tượng: Đường chuyển sang màu đen và sôi trào

 - Phương trình hóa học:

   C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4 .11H2O

* Nhận xét:

 - H2SO4 loãng không có khả năng này. Vì vậy, cần lưu ý khi pha loãng dung dịch H2SO4 đặc phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại vì có thể gây bỏng. H2SO4 có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

Tính chất vật lí

 - H2SO4 là chất lỏng, nhớt, nặng hơn nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước.

 - H2SO4 đặc hút nước mạnh và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại vì có thể gây bỏng. H2SO4 có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

III. Tính chất hóa học

1. H2SO4 loãng      

H2SO4 loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit:

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 - Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) → muối sunfat (trong đó kim loại có hóa trị thấp) + H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

* Lưu ý:

nH2 = nH2SO4

mmuối = mkim loại + mH2SO4 - mH2 = mkim loại + 96nH2

- Tác dụng với oxit bazơ → muối (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + H2O

FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O

* Lưu ý:

nH2SO4 = nH2O = nO (trong oxit)

mmuối = moxit + mH2SO4 - mH2O = moxit + 98nH2SO4 - 18nH2O  

= moxit + 80nH2SO4 = moxit + 80n(O trong oxit)

 - Tác dụng với bazơ → muối + H2O

H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O

H2SO4­ + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

(phản ứng của H­2­SO4 với Ba(OH)2 hoặc bazơ kết tủa chỉ tạo thành muối sunfat).

Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O

 - Tác dụng với muối → muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + axit mới

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2

* Lưu ý: Thường dùng phương pháp tăng giảm khối lượng khi giải bài tập về phản ứng của axit sunfuric với muối.

2. H2SO4 đặc

 Số oxi hóa của lưu huỳnh: -2   0   +4  +6 

* Nhận xét: S trong H2SO4 có mức oxi hóa +6 cao nhất.

 → H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.  

 a. Tác dụng với kim loại

- Thí nghiệm: Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa H2SO4 đặc 

- Hiện tượng: dung dịch chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc.

- Phương trình hóa học:

   2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2O

- H2SO4 đặc, nóng tác dụng với các kim loại khác

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

5H2SO4 + 4Zn → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

* Lưu ý: 

 - Bài tập kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố:

ne = nkim loại.hóa trịkim loại = 2nSO2

nH2SO4 phản ứng = 2nSO2

mmuối = mkim loại + 96nSO2

 - H2SO4 đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr.

 - H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) → muối trong đó kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 (S, H2S).

 - Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp.

b. Tác dụng với phi kim → oxit phi kim + H2O + SO2

S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O (t0)

C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (t0)

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

c. Tác dụng với các chất khử khác

2H2SO4 + 2FeSO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O

2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 

 d. Tính háo nước 

- Thí nghiệm: Cho  H2SO4 đặc vào cốc đựng đường

- Hiện tượng: Đường chuyển sang màu đen và sôi trào

- Phương trình hóa học:

   C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4 .11H2O

IV. Điều chế

FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4

 - Đốt cháy quặng firit sắt. 

    4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

 - Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 - 5000C, xúc tác V2O5)

    2SO2 + O2 → 8SO3 

 - Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3.

    nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3  

 - Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp

    H2SO4 .nSO3  + (n+1) H2O→ (n+1)H2SO4

Cả 2 đều là axit mạnh: 

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 - Tác dụng với bazơ (không có tính khử) → muối + H2O

   H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O 

   H2SO4­ + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

giống  Cả 2 đều là axit mạnh: 

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 - Tác dụng với bazơ (không có tính khử) → muối + H2O

Cả 2 đều là axit mạnh: 

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 - Tác dụng với bazơ (không có tính khử) → muối + H2O

   H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O 

   H2SO4­ + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O