Chuyên đề: Các hợp chất
của Lưu Huỳnh
Phần 1: Lí thuyết
SO
2
-là khí không màu mùi hắc, độc tan nhiều trong nước.
-là một chất rất hoạt động cho được nhiều phản ứng hóa học trong đó số oxh của lưu
huỳnh có thế không thay đổi hoặc có thay đổi tăng lên hay giảm xuống.
* PƯ không thay đổi số oxh:
SO
2
+ NaOH → NaHSO
3
SO
2
+ H
2
O → H
2
SO
3
SO
2
+ 2NaOH → Na
2
SO
3
+ H
2
O SO
2
S
SO
2
+ Br
2
+ H
2
O → 2HBr + H
2
SO
4
5SO
2
+ 2KMnO
4
+ 2H
2
O → K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 2H
2
SO
4
SO
2
+ 2FeCl
+ 2H
2
S → 2H
2
O + 2S
SO
2
+ 6HI → 2H
2
O + H
2
S + I3
2
SO
3
- là chất lỏng hút nước rất mạnh,
SO
3
+ H
2
0 → H
2
SO
4
- do PƯ trên tỏa nhiều nhiệt làm nước bay hơi, tạo với SO
3
những giọt nhỏ như sương.
(H
2
SO
3
- là ax không bền
- có tính khử và tính oxh
+ tính khử: 2H
2
SO
3
+ O
2
→ 2H
2
SO
4
-khi PƯ với các chất oxh Cl
2
, I
2
, KMnO
4
,…… H
2
SO
3
thành H
2
SO
4.
H
2
SO
, K
2
= 6.10
-8AXIT SUNFURIC H
2
SO
4
- ở nhiệt độ thường nó hoàn toàn không bay hơi, nếu nấu nóng thì bắt đầu bay hơi.
* H
2
SO
4
loãng thể hiện đầy đủ tính chất của một ax:
Tác dụng với kim loại đúng trước hidro trong dãy điện thế của kim loại.
Tác dụng với bazo và muối của axit dễ bay hơi
Không tác dụng với kim loại yếu và phi kim
* H
2
SO
4
đặc hút nước rất mạnh, pư tảo nhiều nhiệt
Vậy cần cần thận khi pha loãng ax sunfuric đặc với nước: cho từ từ H
2
SO
4
đặc vào nước
chứ không làm ngược lại
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
-Với kim loại hoạt động hóa học mạnh thì pư xảy ra phức tạp
Zn + 2H
2
SO
4
→ ZnSO
4
+ 3SO
2
+ 2H
2
O
3Zn + 4H
2
SO
4
→ 3ZnSO
4
+ S + 4H
2
O
4Zn + 5H
2
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ 4H
2
O
Ba(OH)
2
+ H
2
SO
4
→ BaSO
4
+ 2H
2
O
- Tác dụng với muối
BaCl
2
+ H
2
SO
4
→ BaSO
4
→ SO
2
+ Br
2
+ 2H
2
O
Phần 2: Bài tập
Bài 1: Hoà tan hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào một lượng vừa đủ dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng
thu được 1,21 lít khí SO
2
và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH
dư thu được kết tủa C. Nung C đến khối lượng không đổi ta thu được hỗn hợp rắn E. Cho
E tác dụng với lượng dư H
2
(nhiệt độ) thì thu được 2,72 gam hỗn hợp rắn F.
a) Viếp phương trình phản ứng xảy ra.
b) Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A.
Bài 2: Có 5 lọ chứa riêng từng dung dịch của các chất: H2SO4, HCl, NaCl, NaBr,
NaClO. Nêu phương pháp hoá học để phân biệt các dung dịch trên.
Bài 3: Có 100 ml dung dịch X chứa H
2
SO
S 0,1 M với pH = 2,0.
b) Một dung dịch chứa các cation Mn
+,
Co
2+
, và Ag
+
với nồng độ ban đầu của mỗi ion
đều bằng 0.01 M. Ion nào sẽ kết tủa khi bão hoà dung dịch với H
2
S và điều chỉnh pH =
2,0 bằng HCl? Giải thích?
Biết T
MnS
= 2,5 x 10
-10
; T
CoS
= 4,0 x 10
-21
; T
Ag2S
= 6,3 x 10
-50
Bài 5: Từ 0,1 mol H2SO4 có thể điều chế 0,224 lít ; 1,12 lit; 2,4 lit; 3,36 lit SO2 được
không? Nếu được hãy minh học bằng những thí dụ cụ thể. Viết đầy đủ các phương trình
phản ứng . (Thể tích khí đo ở DKTC)
Bài 6: Một Oleum A chứa 37,869% khối lượng S trong phân tử
a) Xác định công thức của A.
b) Trộn m1 gam A với m2 gam dung dịch H2SO4 83,3% thu được 200 gam Oleum B có
4
9,8%, sau phản ứng phần dung
dịch thu được có khối lượng 474 gam (dung dịch A)
Tính nồng độ % các chất trong dung dịch A và tìm m
Đáp án
Bài 1:
Mg + 2H
2
SO
4
MgSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Cu + 2H
2
SO
4
CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
MgSO
4
40X + 64Y = 2.72
X + Y = 0.05
X = 0,02 Y = 0,03
mMg = 0.48 gam
mCu = 1.92 gam
Bài 2:
Cho vào từng mẫu thử một ít BaCO
3
, chất sủi bọt khí là HCl, chất vừ sủi bọt khí vừa có
kết tủa trắng là H
2
SO
4
.
BaCO
3
+ H
2
SO
4
BaSO
4
+ H
2
O + CO
2
BaCO
3
+ HCl BaCl
2
n
HCl
= 0,1y
n
H
= 0,3x
n
NaOH
= = 0.6 mol
Phản ứng tring hoà: H
+
+ OH
-
H
2
O
3x 3x
3x = 0,6 x = 0,2
[H
2
SO
4
] = [HCl] = = 2M
b) H
2
SO
4
+ 2NaOH Na
2
SO
+
] = 0,01 M
Có các cân bằng:
H
2
S <==>H
+
+ HS
-
và HS
-
<==> H
+
+ S
2-
Nồng độ cân bằng: 0,1–(x+y) 0,01 x x 0,01 y
Với K
1
= = 10 -7 và K
2
= = 10 -13
Suy ra: y = [S
2-
] = 10
-7
= 1,3 . 10
-17
M
b) pH = 2 không thay đổi nên nồng độ S
2-
+
]
2
. [S
2-
] = 0,01
2
. 1,3 . 10
-17
= 1,3 . 10
-21
> T
Ag2S
= 6,3 . 10
-50
nên có Ag2S kết tủa
Bài 5:
O,1 mol H2SO4 có thể điều chế được 0,224 lit (0,01 mol). Dùng H2SO4 đặc nóng tác
dụng với Fe3O4
2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
0,1 mol H2SO4 có thể điều chế được 1,12 lit (0,05 mol). Dùng H2SO4 đặc nóng tác dụng
với Cu
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,1 mol H2SO4 có thể điều chế được 2,4 lit (15/14 mol). Dùng H2SO4 đặc nóng tác dụng
với FeS2
2FeS2 + 14H2SO4 Fe2(SO4)3 + 15 SO2 + 18H2O
0,1 mol H2SO4 có thể điều chế được 3,36 lit (0,15 mol). Dùng H2SO4 đặc nóng tác dụng
với S
S + H2SO4 3 SO2 + 2H2O
Bài 6:
2SO
2
+ O2 2SO
3
Ban đầu 2,5x 1,1x
phản ứng 2,2xH 1,1xH 2,2xH
sau phản ứng (2,5x – 2,2xH) (1,1x-1,1xH) 2,2xH
Sau phản ứng, số mol khí là:
N= 2,5x – 2,2xH + 1,1x -1,1xH + 2,2xH = x(3,6 -1,1H) mol
Vì đẳng nhiệt và đẳng tích nên:
=
P2 = = 1,25(3,6-1,1H)
1 mol hỗn hợp khí sau phản ứng: x(3,6-1,1H) = 1
x=
nSO2 = mol
nO2 = mol
nSO3 = mol
Mhh = =
dhh/kk=
b) PV = nRT
V = nRT/P
N = 3,6 -0,25 = 0,9 mol
R = 0,082
T = 409,5
o
K
P = 4,5 atm
V = 6,72 lit
Bài 9:
a) Fe
4
pư = 3x mol
Ta có: mddspư = 160x +98.3x.100/98 = 474
x= 0,15 mol
Trong dung dịch A: C%Fe2(SO
4
)3 = 0,15 . 400 .100/474 = 12,66%