Giải Hóa 10: Bài 28. Hiđro sunfua, lưu huỳnh dioxit, lưu huỳnh trioxit

BÀI 28. HIĐRO SUNFUA, LƯU HUỲNH ĐIOXIT,
LƯU HUỲNH TRÍOXÍT
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I. HIĐRO SUNFUA
Tính chất vật lí
Hiđro sunfua là khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí 1,17 lần. Hóa lỏng ở -60°C, hóa rắn ở -86°c. Khí H2S tan trong nước và rất độc.
Tính chất hóa học
Tính axit yếu
Hiđro suníùa tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu, có tên là axit suníuhiđric (H2S).
Axit sunfuhidric tác dụng với kiềm tạo nên hai loại muối: muối trung hòa (Na2S) và muối axit (NaHS).
Tính khử mạnh
Dung dịch axit sunfuhidric tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vấn dục màu vàng:
2IL.S t Ỏ2	> 2H?Ố + 2S ị
Ớ nhiệt độ cao, I DS cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt:
2íl2ẳ + 3ỏ2 —T—> 211,0 + 2SO,
Clo có thê oxi hóa H2S thành H0SO4:
H2S + 4CL + 411,0 -	—> + 11,80,. 8HC1
Trạng' thái tự nhiên. Điều chế
Trong tụ' nhiên, hidro suníùa có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, khí thoát ra từ chất protein bị thối rữa;...
Trong công nghiệp không' sản xuất hiđro suníùa. Trong phòng thí nghiệm diều chế bằng phản ứng của dung dịch axit clohiđric với sát (II) suníùa:
FeS + 211C1 	•> FeCl, + H2S T
II. LƯU HUỲNH ĐIOXIT
Tính chất vật lí
Lưu huỳnh đioxit hay khí suníùro' là chất khí không màu, mùi hắc, nặng ho'n không khí 2 lần, hóa lóng ở -10°C.
Lưu huỳnh đioxit tan nhiều trong nước, là khí độc.
Tính chất hóa học
Lưu huỳnh dioxit là oxit axit
so2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit suníurơ:
so2 + I-I2O , ’ H2SO;,
H2SO3 là axit yếu (mạnh ho'n axit sunfuhidric) và không bền, dễ bị phàn hủy tạo thành so2 và H20.
so2 tác dụng với dung dịch bazo' tạo nên 2 lồại muối: muôi trung hòa (Na2SO3) và muối axit (NaHS03).
Lưu huỳnh dioxit là chất khử vù lù chất oxi hóa
SO-2 có thê bị khử hoặc oxi hóa. Vì s có số oxi hóa trung gian là +4.
Lưu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh như halogen, kali pemanganat	
sồ2 + Brz + 211,0	-> 2IỈ Br + H2SO.,
5 so, + 2KMn0, 1 21-1,0 ->K,SO, + 2MnS0.t + 2H, SO,
Lưu huỳnh đioxit là chát oxi hóa khi tác dụng với chất khư mạnh
hơn, như LLS, Mg,...
+4	-2	0
SO,+ 2H2S —>3S + 2H2O
+4	0	0	+2
SO,+ 2Mg ->S + 2MgO
Úng dụng và điều chê lưu huỳnh đioxit
ứng dụng
Sán xuất axit suníuric, tây trắng giây, chông nấm móc cho lương thực, thực phàm....
Diều chế:
Trong phòng thí nghiệm:
Na2SO3 + 1LS0.1 -> Na2SO4 + H20 + so2t
Trong công nghiệp:
+) Đốt cháy lưu huỳnh.
+) Đốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2):
4FeS2 + 1102 -> 2Fe2O3 + 8SO2
LƯU HUỲNH TRIOXIT 1. Tính chất
ơ điều kiện thường, so3 là chất không màu, nóng chảy ở 17°c, sôi ở 44,8°c.
so3 tan vô hạn trong nước và trong axit suníùric.
Lưu huỳnh Lrioxit là oxit axit, tác dụng rất mạnh với nước tạo thành axit sunfuric và tỏa nhiều nhiệt:
so3 + ILO -» I-LSO4
Ngoài ra, so3 tác dụng với oxit bazơ, bazo' tạo thành muối sunfat.
2) ứng dụng và diều chê
S03 là san phẩm trung gian đế sản xuất II2SO4.
■mg công nghiệp, SO3 được điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao (450°- 500°C) có chất xúc tác (V2O5):
2SO2 + 02 , V8°8 ' 2SO3
450° c
B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SGK TRANG 138 - 139
Câu 1. Chọn c
Câu 2. A, B - c; c - b;	D - a.
Câu 3. Chọn D
Câu 4.
H2S có tính khử: 2H2 S + 3O2 -> 2 S O2 + 2H2O
so2 vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa:
2SO, + O,	2S0,
2	2	450°c	3
so2 + 2H2S -> 3S + 2H2O
Câu 5.
Cân bằng phản ứng:
s 02 + K Mn 04 + H20 -> K2 so, + Mn S04 + H2SO4
+4	+6
5 X s - 2e -> s : sự oxi hóa
+7	+2
2 X Mn + 5e -> Mn : sự khử
=> 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O -> K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
so2: là chất khử; KMnO4: là chất oxi hóa.
Câu 6.
Phản ứng: s + 02 -> so2
so2 + 2H2S -> 3S + 2H2O
Tính khử của SO2.
so2 do các nhà máy thải vào khí quyển. Nhờ xúc tác là oxit kim loại có trong khói bụi của nhà máy, nó bị 02 của không khí oxi hóa thành so3:
2SO2 + 02 2SO3
so3 tác dụng với nước mưa tạo ra H2SO4. Axit H2SO4 tan trong nước mưa tạo ra mưa axit.
Câu 7.
SƠ2 là oxit axit vì:
so2 tan trong nước tạo ra axit yếu sunfuro':
so2 + H2O ;	 H2SO3
Tác dụng với bazơ tạo muôi trung hòa và muối axit:
so2 + 2NaOH -> Na2SO3 + H2O so2 + NaOH -» NaHSOa
so3 là oxit axit vì:
so3 tan trong nước tạo dung dịch axit sunfuric:
SO3 + H2O	H2SO4
Tác dụng với kiềm tạo ra muôi trung hòa và muối axit:
S03 + 2NaOH -» Na2SO4 + H2O so3 + NaOH -> NaHSO4
Câu 8.
Các phản ứng xảy ra:
H2S + Pb(NO3)2 -> PbSị + 2HNO3 (3)
(mol) 0,1	<- 0,1
Thể tích mỗi khí (ở đktc).
Gọi X, y lần lượt là số mol của Fe và FeS.
Ta có: npbs =	= 0,l(mol) và nkhí =	= 0,ll(mol)
Hỗn hợp khí thu được gồm H2 và H2S.
Từ (3): nH2g = y = npbs = 0,1 (mol)	(*)
Từ (1), (2) ta có: X + y = 0,11	(**)
Từ (*) và (**) => X = 0,01; y = 0,1 Vậy VHỉ = 0,01 X 22,4 = 0,224 (lít);
VHsS = 22,4 X 0,1 = 2,24 (lít).
Khối lượng Fe và FeS trong hỗn hợp đầu.
Từ (1): nFe = n1I; = 0,01 (mol) => mFe = 0,01 X 56 = 0,56 (gam). Từ (2): nFeS = nHỉS =0,1 (mol) => mFeS = 0,1 X 88 = 8,8 (gam).
Câu 9. a) Xác định công thức phân tử của A.
Vì A cháy tạo ra H2O và so2 => A chứa H, s và có thể có oxi. Gọi công thức tổng quát của A là: HxSyOz (z có thể bằng 0). Ta có: nIF0 = -7^- = 0,06(mol) =>mH = 0,06 X 2 = 0,12 (gam) Và nK0 =	= 0,06 (mol) =>ms= 0,06 X 32 = 1,92 (gam) =>m0 = mA - (mH + ms) =2,04 - (0,12 + 1,92) = 0
Do đó A không chứa oxi. Công thức của A viết lại: HxSy.
rp„ +? 1A. ..	mH . ms _ 0,12 . 1,92 _ .
Ta có tỉ lộ: X : y = —Ạ: ^-7- =	= 2:1
1	32	1	32
Vậy công thức phân tử của A: H2S
b) - Kết tủa vàng chính là lưu huỳnh.
- Phản ứng: 3H2S + H2SO4 -> 4Sị + 4H2O	(1)
Do H2S có tính khử mạnh, nó khử H2SO4 tạo s.
2.04
Ta có: n„ <5 =	- = 0,06(mol)
- 34
Từ(l)=> ns = 0,06 x| = 0,08 (mol)
3
Vậy ms= 0,08 X 32 = 2,56 (gam).
Câu 10. Ta có: nso, =	= 0,2(mol) và nNa0H = 0,25 x 1 = 0,25 (mol)
64
Vì 1 Khi dẫn khí so2 vào dung dịch
nso2 0,2
NaOH thì tạo hai muôi: NaHSO3 và Na2SƠ3. a) Phản ứng xảy ra.
so2 + 2NaOH -> Na2SO3 + H2O	(1)
(mol) X —>	2x	X
so2 + NaOH -> NaHSOa	(2)
(mol) y -> y	y
b) Tính khối lượng muối tạo thành.
Gọi X, y lần lượt là số mol so2 tham gia phản ứng (1) và (2). Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
x + y = 0,2 2x + y = 0,25
Giải hệ ta được: X = 0,05, y = 0,15 Vậy: mNa2gữ3 = 0,05 X 126 = 6,3 (gam)
và mNaHS03= °,15 x 104 = 15,6 (gam).