ملف تدريبي: استخدامات حمض الكبريتيك

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصف استخدامات حمض الكبريتيك، ووزن معادلات التفاعل، وحساب كميات الحمض المستخدم.

س١:

يُمكِن استخدام حمض الكبريتيك للكشف عن أيونات الهاليد في المحاليل المائية.

تتفاعل أملاح الكلوريد مع حمض الكبريتيك لتكوين كلوريد الهيدروجين ونواتج أخرى. اكتب معادلة كيميائية موزونة لتفاعل كمية فائضة من كلوريد الصوديوم مع حمض الكبريتيك.

  • أ H S O + 2 N a C l N a S O + 2 H C l 2 4 2 4
  • ب H S O + 2 N a C l N a S O + C l + H 2 4 2 4 2 2
  • ج 2 H S O + 2 N a C l 2 N a S O + C l + 2 H 2 4 4 2 2
  • د 2 H S O + 2 N a C l 2 N a S O + 2 H C l + H 2 4 4 2
  • ه 4 H S O + 2 N a C l 2 N a ( S O ) + 2 H C l + 3 H 2 4 4 2 2

تتفاعل أملاح البروميد مع حمض الكبريتيك لتكوين ثاني أكسيد الكبريت، وبخار البروم ذي اللون البني المحمر، والماء، وملح الكبريتات. اكتب معادلة كيميائية موزونة لتفاعل بروميد الصوديوم مع كمية فائضة من حمض الكبريتيك.

  • أ 6 H S O + 2 N a B r 2 N a ( S O ) + 2 S O + B r + 4 H O 2 4 4 2 2 2 2
  • ب 4 H S O + 2 N a B r N a S O + 3 S O + B r + 4 H O 2 4 2 4 2 2 2
  • ج 2 H S O + 2 N a B r N a S O + S O + B r + 2 H O 2 4 2 4 2 2 2
  • د 8 H S O + 2 N a B r 2 N a S O + 6 S O + B r + 8 H O 2 4 4 2 2 2
  • ه 4 H S O + 2 N a B r 2 N a S O + 2 S O + B r + 4 H O 2 4 4 2 2 2

تتفاعل أملاح اليود مع حمض الكبريتيك والماء لتكوين كبريتيد الهيدروجين، وبخار اليود ذي اللون الأرجواني، وملح الكبريتات. اكتب معادلة كيميائية موزونة لتفاعل يوديد الصوديوم مع كمية فائضة من حمض الكبريتيك.

  • أ 5 H S O + 2 N a I 2 N a ( S O ) + H S + I + 4 H O 2 4 4 2 2 2 2
  • ب 3 H S O + 2 N a I 2 N a S O + H S + I + 2 H O 2 4 4 2 2 2
  • ج 5 H S O + 4 N a I 4 N a S O + H S + 2 I + 4 H O 2 4 4 2 2 2
  • د 5 H S O + 8 N a I 4 N a S O + H S + 4 I + 4 H O 2 4 2 4 2 2 2
  • ه 3 H S O + 4 N a I 2 N a S O + H S + 2 I + 2 H O 2 4 2 4 2 2 2

س٢:

التفاعلات التي تتطلَّب حمض الكبريتيك يَنْتج عن العديد منها أملاح الكبريتات. يُمكِن استخدام أملاح بعض الفلزات القلوية الترابية لاختبار وجود هذه الأملاح الذائبة وتمييز هذه المُركَّبات من الهيدروكسيدات والكربونات.

أيُّ فلز قلوي ترابي يُكوِّن الأملاح الأكثر ملاءمةً في التعرُّف على أملاح الكبريتات الذائبة؟

  • أالسترونشيوم
  • بالمغنيسيوم
  • جالبيريليوم
  • دالكالسيوم
  • هالباريوم

عند إضافة ملح فلز قلوي ترابي مُناسِب إلى المحلول، ما الملحوظة التي تؤكِّد وجود الكبريتات الذائبة؟

  • أيتكوَّن راسب أصفر.
  • بيتحوَّل لون ورقة عبَّاد الشمس الأحمر إلى اللون الأزرق.
  • جتَنْتج فقاعات غازية.
  • ديتحوَّل لون ورقة عبَّاد الشمس الأزرق إلى اللون الأحمر.
  • هيتكوَّن راسب أبيض.

س٣:

يتفاعل حمض الكبريتيك مع الفلزات القلوية الترابية لتكوين أملاح الكبريتات.

ما النواتج الأخرى لهذه التفاعلات؟

  • أثاني أكسيد الكربون
  • بالماء
  • جالهيدروجين
  • دالأكسجين
  • هالماء وثاني أكسيد الكربون

ما صيغة الملح الناتج عن تفاعل فلز الكالسيوم مع حمض الكبريتيك؟

  • أ C a ( S O ) 3 4 2
  • ب C a ( S O ) 4 2
  • ج C a S O 4
  • د C a S O 2 4
  • ه C a ( S O ) 2 4 3

ما الفلز القلوي الترابي الأثقل الذي يُكوِّن ملح الكبريتات الأعلى ذوبانية في الماء النقي؟

  • أالبريليوم
  • بالباريوم
  • جالمغنيسيوم
  • دالسترونشيوم
  • هالكالسيوم

لأيِّ فلز من الفلزات القلوية الترابية تُظهِر أملاح الكبريتات والهيدروكسيد المُكوَّنة منه ذوبانية مُشابِهة في الماء؟

  • أالبريليوم
  • بالمغنيسيوم
  • جالباريوم
  • دالكالسيوم
  • هالسترونشيوم

س٤:

يمكن إنتاج أملاح الكبريتات عن طريق تفاعل مركبات الأكسيد مع حمض الكبريتيك.

ما النواتج الأخرى لهذه التفاعلات؟

  • أثاني أكسيد الكربون والماء
  • بالهيدروجين
  • جالماء
  • دثاني أكسيد الكربون
  • هالأكسجين

ما صيغة الملح الناتج عن تفاعل أكسيد البوتاسيوم مع حمض الكبريتيك؟

  • أ K ( S O ) 4 2
  • ب K S O 2 4
  • ج K ( S O ) 2 4 3
  • د K S O 4
  • ه K ( S O ) 3 4 2

أيُّ عناصر الدورة الثالثة من الجدول الدوري تكوِّن أكسيدًا صلبًا لا يتفاعل مع حمض الكبريتيك المائي؟

  • أالألومنيوم
  • بالسليكون
  • جالفوسفور
  • دالصوديوم
  • هالمغنيسيوم

أيُّ عناصر الدورة الثالثة من الجدول الدوري تكوِّن الأكسيد القاعدي ذا التفاعلية الأعلى مع حمض الكبريتيك؟

  • أالصوديوم
  • بالألومنيوم
  • جالمغنيسيوم
  • دالسليكون
  • هالفوسفور

س٥:

يمكن أن تَنْتج كبريتات الألومنيوم عن تفاعل الألومنيوم مع حمض الكبريتيك. يُستخدَم تفاعل هذا الملح مع بيكربونات الصوديوم (NaHCO3) لتكوين ثاني أكسيد الكربون في رغوة طفاية الحريق. الناتجان الآخران لهذا التفاعل هما كبريتات الصوديوم وملح ألومنيوم لا يحتوي على أي ذرة كربون.

اكتب معادلة كيميائية موزونة لتكوين كبريتات الألومنيوم من تفاعل الألومنيوم وحمض الكبريتيك.

  • أ 3 A l + 2 H S O A l ( S O ) + 2 H 2 4 3 4 2 2
  • ب 2 A l + 3 H S O A l ( S O ) + 3 H 2 4 2 4 3 2
  • ج A l + H S O A l S O + H 2 4 4 2
  • د 2 A l + H S O A l S O + H 2 4 2 4 2
  • ه A l + 2 H S O A l ( S O ) + 2 H 2 4 4 2 2

ما صيغة ملح الألومنيوم الناتج عن تفاعل كبريتات الألومنيوم مع بيكربونات الصوديوم؟

  • أ A l O
  • ب A l O 2 3
  • ج A l ( O H ) 3
  • د A l ( O H ) 2
  • ه A l O ( O H ) 2

تحتوي طفاية حريق على 23.0 g من كبريتات الألومنيوم. ما كتلة بيكربونات الصوديوم اللازمة لتفاعُل كبريتات الألومنيوم بالكامل؟

تحتوي طفاية حريق على 50.0 g من كبريتات الألومنيوم و65.0 g من بيكربونات الصوديوم. عندما تتفاعل المُركَّبات في طفاية الحريق، يؤدِّي كلُّ مول من ثاني أكسيد الكربون الناتج إلى زيادة حجم الرغوة بمقدار 24.0 L. احسب الحجم الأقصى للرغوة الناتجة عن طفاية الحريق.

س٦:

في المحاليل المُخفَّفة، يتأيَّن حمض الكبريتيك تمامًا. احسب لأقرب 3 أرقام معنوية الأس الهيدروجيني لكمية من محلول مقدارها 600 cm3 وتحتوي على 2.20 g من حمض الكبريتيك النقي.

س٧:

محلول حمض كبريتيك مائي حجمه 840 cm3 وأسه الهيدروجيني 0.850.

احسب التركيز المولاري لحمض الكبريتيك في المحلول، لأقرب 3 أرقام معنوية.

احسب كتلة هيدروكسيد البوتاسيوم التي يجب إضافتها من أجل تعادل هذا المحلول، لأقرب 3 أرقام معنوية.

تتم معايرة عيِّنة مقدارها 25.0 cm3 من هذا المحلول مقابل 0.190 M من هيدروكسيد الصوديوم المائي. احسب حجم المحلول المعاير اللازم للوصول إلى نقطة نهاية المعايرة، لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٨:

ثاني أكسيد الكلور (ClO)2 غاز لونه أصفر مائل إلى الأخضر، يُستخدم في معالجة الماء. يمكن توليد الغاز من خلال تفاعل كلوريت الصوديوم (NaClO)2 مع حمض الكبريتيك. يَنتُج عن ذلك حمض الكلوريك (HClO)3 وحمض الهيدروكلوريك وكبريتات الصوديوم والماء باعتبارها نواتج ثانوية:

يغيِّر هذا التفاعل الأس الهيدروجيني للمحلول، لكنه لا يُحدِث تغيُّرًا كبيرًا في الحجم الكلي. يمكن افتراض أن أحماض الكبريتيك والكلوريك والهيدروكلوريك تظل في المحلول، وأنها المركبات الحمضية الوحيدة في التفاعل.

يتفاعل حمض الكبريتيك ذو الأس الهيدروجيني 1.33 مع فائض من كلوريت الصوديوم. احسب الأس الهيدروجيني للمحلول في نهاية التفاعل.

يتفاعل كلوريت الصوديوم مع 2.50 L من حمض الكبريتيك المائي. الأس الهيدروجيني للحمض قبل التفاعل 1.20، وفي نهاية التفاعل، يصبح الأس الهيدروجيني 1.38. احسب، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، كتلة ثاني أكسيد الكلور الناتج.

تُنتَج كمية من ثاني أكسيد الكلور من خلال تفاعل 18.0 kg من كلوريت الصوديوم مع حمض الكبريتيك المائي. الأس الهيدروجيني للحمض 0.190. احسب، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، أدنى حجم لازم من الحمض.

س٩:

يُستخدَم حمض الكبريتيك استخدامًا مباشرًا وغير مباشر في صناعة العديد من المُركَّبات العضوية، ويشمل ذلك كاشف قياس الأس الهيدروجيني (pH) الميثيل البرتقالي (CHNNaOS141433). يُستخدَم جزيء واحد من حمض الكبريتيك لإنتاج جزيء واحد من الميثيل البرتقالي.

احسب الكتلة الجزيئية النسبية للميثيل البرتقالي لأقرب وحدة كتلة ذرية.

احسب كتلة الميثيل البرتقالي الذي يُمكِن إنتاجه باستخدام 5.00 kg من حمض الكبريتيك.

أُنتِجتْ عيِّنة وزنها 210 g من الميثيل البرتقالي باستخدام 84.5 g من حمض الكبريتيك. احسب المردود المئوي.

س١٠:

يُستخدم حمض الكبريتيك بشكل مباشر وغير مباشر في صناعة العديد من المركبات العضوية، ويشمل ذلك كاشف قياس الأس الهيدروجيني (pH) البروموثيمول‎ الأزرق (CHOSBr272852). يُستخدم جزيء واحد من حمض الكبريتيك لإنتاج جزيء واحد من البروموثيمول‎ الأزرق‎.

احسب كتلة الصيغة النسبية للبروموثيمول‎ الأزرق لأقرب وحدة كتلة ذرية.

احسب كتلة البروموثيمول‎ الأزرق التي يمكن إنتاجها من 50.0 g من حمض الكبريتيك.

أُنتِجتْ عيِّنة وزنها 4.80 kg من البروموثيمول‎ الأزرق‎ باستخدام 1.23 kg من حمض الكبريتيك. احسب المردود المئوي.

س١١:

قبل طلاء صفائح الصُّلب بمواد أخرى، يجب إزالة طبقة أكسيد الحديد السطحية (FeO23). إحدى الطرق الشائعة لفعل ذلك هي تفاعل أكسيد الحديد مع حمض الكبريتيك لإنتاج ملح قابل للذوبان. اكتب معادلة كيميائية موزونة لهذا التفاعل.

  • أ 2 F e O + 4 H S O 4 F e S O + 4 H O + O 2 3 2 4 4 2 2
  • ب F e O + 3 H S O F e ( S O ) + 3 H O 2 3 2 4 2 4 3 2
  • ج 3 F e O + 4 H S O 2 F e ( S O ) + 4 H O 2 3 2 4 3 4 2 2
  • د F e O + 2 H S O 2 F e S O + 2 H O 2 3 2 4 4 2
  • ه 6 F e O + 8 H S O 4 F e ( S O ) + 8 H O + 5 O 2 3 2 4 3 4 2 2 2

س١٢:

ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO)2 مادة صلبة غير قابلة للذوبان تُستخدَم باعتبارها صبغةً بيضاء. في الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم، يتفاعل خام التيتانيوم، الإلمينيت (FeTiO)3، مع حمض الكبريتيك لتكوين أُكسي كبريتات التيتانيوم (TiOSO)4، وكبريتات الحديدوز (FeSO)4، ومركَّب آخر. يتحوَّل أُكسي كبريتات التيتانيوم إلى ثاني أكسيد التيتانيوم عن طريق تفاعل ثانٍ.

اكتب معادلة كيميائية موزونة لإنتاج أكسيد التيتانيوم من الإلمينيت.

  • أ F e T i O + 2 H S O T i O S O + F e S O + H O 3 2 4 4 4 2
  • ب F e T i O + 2 H S O T i O S O + F e S O + 2 H O 3 2 4 4 4 2
  • ج 2 F e T i O + 2 H S O 2 T i O S O + 2 F e S O + 2 H O + O 3 2 4 4 4 2 2
  • د 2 F e T i O + 4 H S O 2 T i O S O + 2 F e S O + 2 H O + 3 O 3 2 4 4 4 2 2
  • ه 2 F e T i O + 4 H S O 2 T i O S O + 2 F e S O + 3 H O 3 2 4 4 4 2

ما السبب الرئيسي لإزالة كبريتات الحديدوز من أُكسي كبريتات التيتانيوم قبل تحويله إلى صبغة ثاني أكسيد التيتانيوم؟

  • أمركب كبريتات الحديدوز سام للغاية.
  • بمركب كبريتات الحديدوز لونه فاقع.
  • جيتحلل مركب كبريتات الحديدوز وينتج عنه غاز سام.
  • دقد يتفاعل مركب كبريتات الحديدوز مع ثاني أكسيد التيتانيوم.
  • هقد يتفاعل مركب كبريتات الحديدوز مع كاشف التفاعل النهائي.

يتفاعل جزيء واحد من أُكسي كبريتات التيتانيوم مع جزيء واحد من X لتكوين ثاني أكسيد التيتانيوم وجزيء واحد من حمض الكبريتيك. لا توجد متفاعلات أو نواتج أخرى. حدِّد ماهية الجزيء X.

  • أ H 2
  • ب H O 2 2
  • ج H O 2
  • د O 3
  • ه O 2

س١٣:

ما الطريقة الأكثر شيوعًا في تصنيع حمض الكبريتيك؟

  • أعملية هابر
  • بالتحليل الكهربي
  • جالتكرير البخاري
  • دتفاعل انزياح الماء-الغاز
  • هعملية التماس

س١٤:

من أهم استخدامات حمض الكبريتيك استخدامه في تحضير الفوسفوريك (HPO)34 من المعادن؛ مثل الأباتيت (Ca(PO)OH)543.

اكتب معادلة كيميائية موزونة لتكوين حمض الفوسفوريك والماء من حمض الكبريتيك والأباتيت.

  • أ 5 H S O + 2 C a ( P O ) O H 6 H P O + 5 C a S O + 2 H O 4 5 3 3 3 3 2 4 2
  • ب 5 H S O + C a ( P O ) O H 3 H P O + 5 C a S O + H O 2 4 5 4 3 3 4 4 2
  • ج 3 H S O + 2 C a ( P O ) O H 6 H P O + 5 C a S O + H O 2 4 5 3 3 3 3 2 4 2
  • د 5 H S O + C a ( P O ) O H 3 H P O + 5 C a S O + 2 H O 2 4 5 4 3 3 4 4 2
  • ه 5 H S O + C a ( P O ) O H 3 H P O + 5 C a S O + 3 H O 2 4 5 4 3 3 4 4 2

في عملية تصنيع أيِّ نوع من المُنتَجات يُستهلَك أغلب حمض الفوسفوريك المُصنَّع؟

  • أالبطاريات
  • بالأدوية
  • جالوقود
  • دالصُّلب
  • هالأسمدة

س١٥:

تتفاعل المواد الخام التي تحتوي على أكسيد النحاس الثنائي (CuO) عادةً مع حمض الكبريتيك لإنتاج مادة تحتوي على النحاس أسهل في المعالجة. تُعرَف هذه العملية بالاستخلاص بحمض الكبريتيك.

اكتب معادلة كيميائية موزونة لتفاعل أكسيد النحاس الثنائي مع حمض الكبريتيك.

  • أ C u O + 2 H S O C u ( S O ) + H O + H 2 4 4 2 2 2
  • ب C u O + H S O C u S O + H O 2 4 4 2
  • ج C u O + H S O C u S O + H + O 2 4 3 2 2
  • د C u O + H S O C u S + H O + 4 O 2 4 2 2
  • ه 2 C u O + H S O C u S O + H O + 2 O 2 4 2 3 2 2

ما اسم المُركَّب الذي يحتوي على النحاس الناتج عن تفاعل أكسيد النحاس الثنائي مع حمض الكبريتيك؟

  • أكبريتيد النحاس
  • بكبريتات النحاس
  • جسلفوكسيد النحاس
  • دسلفونات النحاس
  • هسلفيت النحاس

ما السبب الرئيسي لإجراء عملية الاستخلاص بحمض الكبريتيك على المواد الخام لأكسيد النحاس الثنائي؟

  • أناتج التفاعل أكثر قابلية للذوبان من أكسيد النحاس الثنائي.
  • بناتج التفاعل أقل استقرارًا من أكسيد النحاس الثنائي؛ ولذا يسهل تحليله كهربيًّا.
  • جناتج التفاعل أقل سمِّيَّة من أكسيد النحاس الثنائي.
  • ددرجة انصهار ناتج التفاعل أقل من أكسيد النحاس الثنائي.
  • هيُشكِّل ناتج التفاعل بلورات أصغر من أكسيد النحاس الثنائي؛ ولذا يسهل طحنه.

للحصول على النحاس الفلزي، يتفاعل ناتج عملية الاستخلاص بحمض الكبريتيك مع فلز عنصري آخَر. بالنظر إلى التكلفة النسبية والفعالية الكيميائية، حدِّد أيُّ الفلزات الآتية يكون أكثر ملائمةً للاستخدام في هذا التفاعل.

  • أالرصاص
  • بالصوديوم
  • جالألومنيوم
  • دالحديد
  • هالفضة

س١٦:

البيريت (FeS2) هو في العادة معدن خام. يُمكِن للبكتيريا تحويل كلِّ الكبريت في البيريت إلى حمض الكبريتيك باستخدام الأكسجين والماء.

في البداية تُحوِّل البكتيريا البيريت إلى ملح ذائب يُسمَّى كبريتات الحديدوز‎ (FeSO4) باستخدام الأكسجين والماء. اكتب معادلة كيميائية موزونة لهذا التفاعل.

  • أ 2 F e S + 5 O + 4 H O 2 F e S O + 2 H S O 2 2 2 4 2 4
  • ب 2 F e S + 7 O + 2 H O 2 F e S O + 2 H S O 2 2 2 4 2 4
  • ج F e S + 5 O + 2 H O F e S O + 2 H S O 2 2 2 4 2 4
  • د F e S + 4 O + H O F e S O + H S O 2 2 2 4 2 4
  • ه 3 F e S + 1 1 O + 3 H O 3 F e S O + 3 H S O 2 2 2 4 2 4

عند أس هيدروجيني منخفض، تُحوِّل البكتيريا البيريت إلى ملح غير ذائب يُسمَّى هيدروكسيد الحديديك (Fe(OH)3) باستخدام الأكسجين والماء. اكتب معادلة كيميائية موزونة لهذا التفاعل.

  • أ 2 F e S + 9 O + 4 H O 2 F e ( O H ) + 4 H S O 2 2 2 3 2 4
  • ب 4 F e S + 9 O + 1 0 H O 4 F e ( O H ) + 4 H S O 2 2 2 3 2 4
  • ج 2 F e S + 1 4 O + 1 1 H O 2 F e ( O H ) + 8 H S O 2 2 2 3 2 4
  • د 4 F e S + 1 5 O + 1 4 H O 4 F e ( O H ) + 8 H S O 2 2 2 3 2 4
  • ه 2 F e S + 8 O + 7 H O 2 F e ( O H ) + 4 H S O 2 2 2 3 2 4

يُسرِّع التعدين عملية تحويل البيريت إلى حمض الكبريتيك بتعريض الصخرة للهواء والماء. ما العيب الرئيسي لهذه العملية؟

  • أيُزعزِِع التفاعل استقرار الصخرة، ويجعل التعدين أكثر خطورة.
  • بيُقلِّل التفاعل كمية خام الحديد المتاحة للتعدين.
  • جيُنتِج التفاعل مُركَّبات تؤذي الكائنات المائية.
  • ديُزِيل التفاعل الأكسجين من البحيرات والمجاري المائية، ويؤذي الكائنات المائية.
  • هيُنتِج التفاعل مُركَّبات تُتلِف أدوات التعدين.

احسب أكبر كتلة لحمض الكبريتيك الذي يُمكِن أن تُنتِجه البكتيريا من 150 kg من البيريت النقي.

س١٧:

أيُّ رمز من الرموز الآتية يُعبِّر عن المخاطر الأساسية المُرتبِطة بحمض الكبريتيك المُركَّز؟

  • أ
  • ب
  • ج
  • د
  • ه

س١٨:

تُستخدم الكواشف المشتقة من حمض الكبريتيك في إنتاج السلفونات العضوية. من أمثلة السلفونات العضوية البوليمر المُسمَّى: سلفونات بولي ستايرين الصوديوم، وهو مادة ذات روابط أيونية واستعمالات طبية. يوضِّح الشكل الآتي الصيغة البنائية لوحدة تكرار هذا البوليمر.

C H C H H C C C H C C H H C H S O O O Na +

احسب كتلة الصيغة النسبية لوحدة تكرار سلفونات بولي ستايرين الصوديوم، لأقرب وحدة كتلة ذرية.

  • أ194 u
  • ب206 u
  • ج179 u
  • د183 u
  • ه222 u

احسب كتلة حمض الكبريتيك اللازمة لإنتاج 290 g من سلفونات بولي ستايرين الصوديوم.

  • أ145 g
  • ب159 g
  • ج116 g
  • د133 g
  • ه138 g

أُعدت دفعة مقدارها 32.0 kg من سلفونات بولي ستايرين الصوديوم باستخدام 12.6 L من حمض الكبريتيك النقي. كثافة حمض الكبريتيك النقي تساوي 1.84 g/cm3. احسب النسبة المئوية للناتج.

  • أ65.7%
  • ب69.4%
  • ج73.9%
  • د86.8%
  • ه75.6%

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.