Cân bằng phản ứng SO2 + H2S → S + H2O và bài tập áp dụng
1. Cân bằng phản ứng SO2 + H2S → S + H2O
- Phản ứng chuyển đổi H2S thành S có thể biểu thị bằng phương trình sau:
SO2 + 2H2S → 3S↓ + 2H2O
Trong phản ứng này, SO2 hoạt động như chất oxi hóa bởi khi nó tác động vào H2S, H2S sẽ bị oxi hóa.
- Điều kiện phản ứng SO2 chuyển đổi thành S xảy ra ở nhiệt độ thông thường.
- Khi SO2 tác động vào H2S, chúng ta quan sát thấy xuất hiện kết tủa màu vàng của Lưu huỳnh (S).
2. Tính chất hóa học của SO2
SO2, được biết đến như một oxit axit, mang theo một loạt tính chất hóa học đặc trưng của các
oxit axit. Đầu tiên, nó có khả năng oxy hóa chậm khi tiếp xúc với không khí: SO2 + O2 → SO3
SO2 có thể dễ dàng bị oxy hóa thành SO3 trong không khí, đặc biệt trong môi trường có chất xúc
tác hoặc do quá trình quang hóa. Đồng thời, SO2 cũng có khả năng tác dụng với nước, tạo thành axit sulfit: SO2 + H2O → H2SO3
Ngoài ra, SO2 có khả năng tác dụng với dung dịch kiềm để tạo ra cả muối sunfit và hidrosunfit: SO2 + NaOH → NaHSO3 SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Điều đặc biệt là SO2 cũng có tính chất đặc trưng là vừa là chất khử, vừa là chất oxy hóa:
a) SO2 là một chất khử và có thể tham gia vào các phản ứng sau:
- Phản ứng với các chất oxy hóa mạnh như V2O5 ở nhiệt độ cao:
2SO2 + O2 → 2SO3 (với V2O5, 450oC)
- Tạo ra axit sulfuric (H2SO4) trong phản ứng với Cl2 và nước:
Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl
- SO2 cũng có khả năng làm mất màu nước brom trong phản ứng:
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
- Và làm mất màu dung dịch thuốc tím trong phản ứng:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
b) Tuy nhiên, SO2 cũng có tính chất oxi hóa mạnh trong các phản ứng với các chất khử mạnh, ví dụ: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O SO2 + 2Mg → S + 2MgO
Như vậy, SO2 là một hợp chất đa năng có tính chất oxy hóa và khử mạnh mẽ, làm cho nó có ứng
dụng rộng rãi trong các quá trình hóa học và công nghiệp.
3. Bài tập áp dụng có liên quan
Câu 1. Trong phản ứng: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O, câu nào phản ánh đúng tính chất của các chất tham gia?
A. SO2 bị oxi hóa và H2S bị khử.
B. SO2 bị khử và H2S bị oxi hóa.
C. SO2 khử H2S và không có chất nào bị oxi hóa.
D. SO2 bị khử, lưu huỳnh bị oxi hóa. Đáp án B
Câu 2. Để phân biệt SO2 và SO3, người ta sử dụng dung dịch thuốc thử nào sau đây? A. Dung dịch BaCl2 B. Dung dịch NaOH C. Dung dịch H2SO4 D. Dung dịch Ba(OH)2 Đáp án A
Câu 3. Để oxi hóa cùng một số mol H2S theo các phản ứng dưới đây (chưa cân bằng) thì
trường hợp nào yêu cầu khối lượng chất oxi hóa cần dùng là lớn nhất? A. H2S + O2 → S + H2O
B. H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 → S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
C. H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl D. H2S + SO2 → S + H2O Đáp án C
Câu 4. Trong trường hợp nào sau đây không xảy ra phản ứng hóa học? A. 3O2 + 2H2S → 2H2O + 2SO2 B. FeCl2 + H2S → FeS + 2HCl C. SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
D. SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O Đáp án B
Câu 5. Cho V (lít) SO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 100ml dung dịch NaOH 2M thu được
hỗn hợp 2 muối có khối lượng là 16,7g. Giá trị của V là bao nhiêu? A. 3,36 lit B. 1,87 lit C. 4,48 lit D. 1,12 lit Đáp án A Phương trình hóa học: - NaOH + SO2 → NaHSO3
- NaOH + 2SO2 → Na2SO3 + H2O
Gọi x, y lần lượt số mol của hai muối NaHSO3 và Na2SO3.
Bảo toàn nguyên tố Na: nNaHSO3 + 2nNa2SO3 = nNaOH => x + 2y = 0,2 mol.
Bảo toàn khối lượng: mNaHSO3 + mNa2SO3 = 16,7 g => 104x + 126y = 16,7. Giải hệ phương trình: x = 0,1 mol y = 0,05 mol
Bảo toàn nguyên tố S: nSO2 = nNaHSO3 + nNa2SO3 = x + y = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol.
V = nSO2 * 22,4 L/mol = 0,15 * 22,4 = 3,36 lit.
Câu 6. Thực hiện thí nghiệm sau: khi khí H2S được đưa qua dung dịch CuSO4, một kết
tủa màu xám đen được hình thành, điều này chứng tỏ:
A. Sau phản ứng có kết tủa trắng tạo thành.
B. Có kết tủa CuS tạo thành, không tan trong axit mạnh.
C. Axit sulfuric mạnh hơn axit sulfurhydric.
D. Axit sulfurhydric mạnh hơn axit sulfuric. Đáp án B
Khi khí H2S phản ứng với dung dịch CuSO4, tạo thành kết tủa màu xám đen, chứng tỏ có kết tủa
CuS tạo thành, và CuS không tan trong axit mạnh.
Câu 7. Để điều chế khí H2S, người ta sử dụng hóa chất, phản ứng nào sau đây?
A. Mg tác dụng với H2SO4 không quá đặc.
B. FeS tác dụng với dung dịch HCl loãng.
C. FeS tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc. D. S tác dụng với H2. Đáp án B
Để điều chế khí H2S, người ta thường sử dụng phản ứng FeS tác dụng với dung dịch HCl loãng.
Câu 8. Trộn 400 ml dung dịch NaOH 1M với 300 ml dung dịch H2SO4 1M. Sau khi phản
ứng kết thúc, khối lượng muối thu được là bao nhiêu? A. 19,1 gam B. 9,55 gam C. 38,2 gam D. 6,7 gam Đáp án C
Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta tính được khối lượng muối thu được sau phản ứng là 38,2 gam.
Câu 9. Khi pha loãng H2SO4 đặc, thao tác nào sau đây là đúng?
A. Cho từ từ H2SO4 đặc vào nước và khuấy đều.
B. Cho từ từ nước vào H2SO4 đặc và khuấy đều.
C. Cho nước và axit đồng thời vào cốc, khuấy đều.
D. Cho nhanh H2SO4 đặc vào nước và khuấy đều. Đáp án A
Khi pha loãng H2SO4 đặc, cần cho từ từ H2SO4 đặc vào nước và khuấy đều để tránh tạo ra nhiệt
độ cao và phản ứng bốc cháy.
Câu 10. Cho 1,84 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch
H2SO4 10%, thu được 1,12 lít khí H2 (ở đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là bao nhiêu? A. 101,48g B. 101,68g C. 50,74g D. 88,20g Đáp án C
Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng và biết khối lượng muối sau phản ứng, ta tính được khối
lượng dung dịch thu được sau phản ứng là 50,74g.
Câu 11. Tính chất hóa học của hiđro sunfua được mô tả như thế nào?
A. Tính axit mạnh và tính khử yếu.
B. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa mạnh.
C. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa yếu.
D. Tính axit yếu và tính khử mạnh. Đáp án D
Câu 12. Axit sunfuhiđric tác dụng với dung dịch bazơ KOH tạo ra những muối nào? A. K2S2 và KHS B. K2S2 và K2S C. K2S và KHS D. KS và KHS Đáp án C
Axit sunfuhiđric tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo tỉ lệ sinh ra muối trung hòa hay muối axit: H2S + KOH -> KHS + H2O H2S + 2KOH -> K2S + 2H2O
Câu 13. Tính chất hóa học của hiđro sunfua được mô tả như thế nào?
A. Tính axit mạnh và tính khử yếu.
B. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa mạnh.
C. Tính bazơ yếu và tính oxi hóa yếu.
D. Tính axit yếu và tính khử mạnh. Đáp án D
Khẳng định đúng khi nói về tính chất hóa học của hiđro sunfua: Tính axit yếu và tính khử mạnh.
Câu 14. Cho khí H2S lội qua dung dịch CuSO4 thấy có kết tủa màu xám đen xuất hiện,
điều này chứng tỏ:
A. Có phản ứng oxi hóa - khử xảy ra.
B. Có kết tủa CuS tạo thành, không tan trong axit mạnh.
C. Axit sunfuhiđric mạnh hơn axit sunfuric.
D. Axit sunfuric mạnh hơn axit sunfuhiđric. Đáp án B
Câu 15. Trong các lọ dung dịch Na2S, NaCl, AgNO3, Na2CO3, chất nào có thể sử dụng để phân biệt chúng? A. Dung dịch NaOH. B. Dung dịch H2SO4. C. Dung dịch HCl. D. Phenolphthalein. Đáp án C
Sử dụng dung dịch HCl để phân biệt các dung dịch: Na2S, NaCl, AgNO3, Na2CO3.