H2SO4 ra SO2
S + H2SO4 → SO2 + H2O là phản ứng hóa học thể hiện tính khử của huỳnh với axit sunfuric, được VnDoc biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học Hóa học 10, cũng như các dạng bài tập.
1. Phương trình phản ứng H2SO4 ra SO2
S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O
2. Điều kiện để S H2SO4 đặc
Nhiệt độ
3. Cách tiến hành để H2SO4 tạo ra SO2
Nhỏ từ từ H2SO4 đặc vào ống nghiệm đựng sẵn bột lưu huỳnh
4. Hiện tượng phản ứng khi tiến hành H2SO4 ra SO2
Chất rắn màu vàng Lưu huỳnh (S) tan dần và xuất hiện khí mùi hắc Lưu huỳnh dioxit (SO2) làm sủi bọt khí, các bạn học sinh phải hết lưu ý SO2 là một khí độc do đó trong quá trình làm thí nghiệm cần dùng bông tẩm kiềm tránh khí SO2 thoát ra ngoài.
5. Tính chất hóa học của lưu huỳnh
Nguyên tử S có 6e lớp ngoài cùng, trong đó có 2e độc thân.
- Khi tham gia phản ứng hóa học, số oxi hóa của lưu huỳnh có thể giảm hoặc tăng: −2; 0; +4; +6.
⇒ Lưu huỳnh có tính oxi hóa và tính khử.
5.1. Lưu huỳnh có tính oxi hóa
Khi lưu huỳnh tác dụng với kim loại hoặc hydrogen, số oxi hóa của lưu huỳnh từ 0 giảm xuống −2
S0 + 2e → S-2
S thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại và hydrogen.
- Tác dụng với hydrogen:
H2 + S → H2S (350oC)
Lưu huỳnh tác dụng với khí hydrogen tạo thành khí hydrogen sulfide.
- Tác dụng với kim loại (có to, tạo sản phẩm có số oxh thấp của kim loại).
Fe + S \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\)FeS
Zn + S \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\)ZnS
Hg + S → HgS
(Thủy phân sunfua, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường nên thường dùng S khử độc Hg)
Chú ý: Một số muối sunfua có màu đặc trưng: CuS, PbS, Ag2S (màu đen); MnS (màu hồng); CdS (màu vàng) → thường được dùng để nhận biết gốc sunfua.
- Muối sunfua được chia thành 3 loại:
+ Loại 1. Tan trong nước gồm Na2S, K2S, CaS và BaS, (NH4)2S.
+ Loại 2. Không tan trong nước nhưng tan trong axit mạnh gồm FeS, ZnS, ...
+ Loại 3. Không tan trong nước và không tan trong axit gồm CuS, PbS, HgS, Ag2S, ...
5.2. Lưu huỳnh có tính khử
Khi lưu huỳnh phản ứng với phi kim hoạt động mạnh hơn, số oxi hóa của lưu huỳnh từ 0 tăng lên +4 hoặc +6.
S → S+4 + 4e
S → S+6 + 6e
- Tác dụng với phi kim
S thể hiện tính khử khi tác dụng với 1 số phi kim và 1 số hợp chất có tính oxi hóa.
Tác dụng với oxi:
S + O2 \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\)SO2
S + F2 \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\)SF6
- Tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh (H2SO4, HNO3,...)
S + H2SO4 đặc \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) 3SO2 + 2H2O
S + 4HNO3 đặc \(\overset{t^{o} }{\rightarrow}\) 2H2O + 4NO2 + SO2
6. Bài tập vận dụng minh họa
Câu 1. Hơi thủy ngân rất độc, do đó nếu khi ta vô tình đánh rơi vỡ nhiệt kế thì chất bột được dùng để rắc lên thủy ngân rồi gom lại là:
A. Bột lưu huỳnh
B. Cát
C. Muối ăn
D. Vôi bột
Xem đáp án
Đáp án A
Thủy ngân tác dụng với lưu huỳnh ngay tại điều kiện thường:
Hg + S → HgS ↓
Do đó khi làm vỡ nhiệt kế thuỷ ngân thì chất bột được dùng để rắc lên thuỷ ngân rồi gom lại là lưu huỳnh.
Câu 2. Trong các phương trình dưới đây, phương trình nào S vừa đóng vai trò là chất khử vừa đóng vai trò là chất oxi hóa?
A. 4S + 6NaOH (đặc) \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) 2Na2S + Na2S2O3 +3H2O
B. S + 3F2 \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) SF6
C. S + 6HNO3 (đặc) \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
D. S + 2Na \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) Na2S
Câu 3. Lưu huỳnh có thể tồn tại ở những trạng thái số oxi hoá nào?
A. -2; +4; +5; +6
B. -3; +2; +4; +6.
C. -2; 0; +4; +6
D. +1 ; 0; +4; +6
Câu 4. Chất nào dưới đây được dùng để điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm là
A. Na2SO3 và HCl
B. FeS2 và O2
C. S và O2
D. ZnS và O2
Xem đáp án
Đáp án A: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O
Câu 5. Kim loại nào dưới đây không phản ứng với H2SO4 đặc nguội?
A. Al
B. Cu
C. Zn
D. Ag
Câu 6. Số hiệu nguyên tử của lưu huỳnh là 16. Cho biết vị trí của lưu huỳnh trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học?
A. Chu kì 3, nhóm VIA.
B. Chu kì 5, nhóm VIA.
C. chu kì 5, nhóm IVA.
D. chu kì 3, nhóm IVA.
Xem đáp án
Đáp án A
Cấu hình electron nguyên tử S là: 1s22s22p63s23p4.
→ Lưu huỳnh ở chu kỳ 3 (do có 3 lớp electron); nhóm VIA (do có 6 electron hóa trị, nguyên tố p).
Câu 7. Chúng ta đều biết hơi thủy ngân rất độc, vậy trong trường hợp ta làm vỡ nhiệt kế thủy ngân, chúng ta dùng chất gì rắc lên thủy ngân và gom lại?
A. Bột than.
B. Cát mịn.
C. muối hạt.
D. Lưu huỳnh.
Xem đáp án
Đáp án D
Giải thích: Ta có phương trình phản ứng:
S + Hg → HgS
Câu 8. Tính chất vật lí nào sau đây không phải là tính chất vật lí đặc trưng của lưu huỳnh?
A. chất rắn màu vàng.
B. không tan trong nước.
C. có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ sôi của nước.
D. tan nhiều trong benzene.
Xem đáp án
Đáp án: C
Giải thích: Lưu huỳnh tà phương nóng chảy ở 113oC, lưu huỳnh đơn tà nóng chảy ở 119oC.
→ Nhiệt độ nóng chảy của lưu huỳnh cao hơn nhiệt độ sôi của nước.
Câu 9. Dãy chất nào trong các dãy sau đây gồm các chất đều thể hiện tính oxi hóa khi phản ứng với SO2?
A. H2S, O2, nước bromine
B. O2, nước brom, dung dịch KMnO4
C. Dung dịch NaOH, O2, dung dịch KMnO4
D. Dung dịch BaCl2, CaO, nước bromine
Xem đáp án
Đáp án B
Dãy chất đều thể hiện tính oxi hóa khi phản ứng với SO2 là:
O2 + 2SO2 → 2SO3
Br2 + H2O + SO2 → 2HBr + H2SO4
2KMnO4 + 2H2O + 5SO2 → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
Câu 10. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Ở nhiệt độ thường, H2S là chất khí không màu, có mùi trứng thối, rất độc.
B. Ở nhiệt độ thường, SO2 là chất khí không màu, mùi hắc, tan nhiều trong nước.
C. Ở nhiệt độ thường, SO3 là chất khí không màu, tan vô hạn trong nước.
D. Trong công nghiệp, SO3 là chất khí không màu, tan vô hạn trong nước.
Câu 11. Đun nóng 20 gam một hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp rắn A. Hòa tan hỗn hợp rắn A vào dung dịch HCl thu được 7,437 lít (đkc) hỗn hợp khí Y. Thành phần phần trăm khối lượng Fe trong X là
A. 28%
B. 56%
C. 42%
D. 84%
Xem đáp án
Đáp án D
Fe + S \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) FeS
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S;
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
nFe(bđ) = nFeS + nFe(dư) = nH2S + nH2 = 7,437/24,79 = 0,3 (mol)
%mFe = 0,3.56/20.100% = 84%
Câu 12. Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X. Hấp thị hết X vào 2 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa. Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của m là
A. 23,2
B. 12,6
C. 18,0
D. 24,0
Xem đáp án
Đáp án C
nBa(OH)2= 0,1.2 = 0,2 (mol); nBaSO3 = 21,7/217 = 0,1 (mol)
nBaSO3 = 2nBa(OH)2 - nSO2 ⇒ nSO2 = 2.0,2 – 0,1 = 0,3 (mol)
2nFeS2= 2nSO2 ⇒ nFeS2 = 0,15 (mol) ⇒ mFeS2= 0,15.120 = 18 (gam)
Câu 13. Khi nhỏ từ từ H2SO4 đậm đặc vào đường chứa trong cốc hiện tượng quan sát được là:
A. Sủi bọt khí, đường không tan.
B. Màu trắng của đường mất dần, không sủi bọt.
C. Màu đen xuất hiện và có bọt khí sinh ra.
D. Màu đen xuất hiện, không có bọt khí sinh ra.
Xem đáp án
Đáp án C
H2SO4 đặc có tính háo nước sẽ than hóa đường saccharose (màu đen xuất hiện): C12H22O11 → 12C + 11H2O
Sau đó: C + 2H2SO4 → 2SO2 + CO2 + 2H2O (Có khí CO2, SO2 thoát ra)
Câu 14. Nung nóng 13,1 gam một hỗn hợp gồm Mg, Zn, Al trong không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được 20,3 gam hỗn hợp gồm MgO, ZnO, Al2O3 Hoà tan 20,3 gam hỗn hợp oxit trên cần dùng V lít dung dịch HCl 0,4M. Tính khối lượng muối clorua tạo ra.
A. 45,05g
B. 46,5g
C. 43,36g
D. 45,85g
Xem đáp án
Đáp án A
Ta có sơ đồ chuyển hoá :
Mg, Zn, Al → O2 MgO, ZnO, Al2O3
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
MgO, ZnO, Al2O3 → HCl, MgCl2, ZnCl2, AlCl3
Bảo toàn khối lượng: moxit + mHCl = mmuối + mH2O
⇒ 20,3 + 0,9.36,5 = mmuối + 0,45.18
⇒ mmuối = 45,05 g
Câu 15. Cho m gam FeO tác dụng hết với H2SO4 đặc nóng (dư), thoát ra 0,12395 lít (ở đkc) khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là
A. 7,2 g
B. 3,6 g
C. 0,72 g
D. 0,36 g
Xem đáp án
Đáp án C
Phương trình phản ứng
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
0,01 0,005 mol
mFeO = 0,01.72 = 0,72 gam
------------------------------