Bài 34: Luyện tập oxi và lưu huỳnh

Nội dung lý thuyết

Các phiên bản khác

A. KIẾN THỨC CẦN LẮM

I. CẤU TẠO, TÍNH CHẤT CỦA OXI VÀ LƯU HUỲNH

1. Cấu hình electron nguyên tử

  • Cấu hình electron của O (Z = 8): 1s22s22p4. Có 2 lớp electron và 6 electron ở lớp ngoài cùng.

  • Cấu hình electron của S (Z = 16): 1s22s22p63s23p4. Có 3 lớp electron và có 6 electron ở lớp ngoài cùng.

2. Độ âm điện

  • Độ âm điện của nguyên tử oxi là 3,44 (chỉ thấp hơn F có độ âm điện là 3,98).
  • Độ âm điện của nguyên tử lưu huỳnh là 2,58.

3. Tính chất hóa học

a. Oxi và lưu huỳnh đều là những nguyên tố phi kim có tính oxi hóa mạnh, trong đó do có độ âm điện lớn hơn nên oxi có tính oxi hóa mạnh hơn lưu huỳnh.

  • Oxi oxi hóa được hầu hết các kim loại, nhiều phi kim và nhiều hợp chất hóa học khác.

  • Lưu huỳnh oxi hóa được nhiều kim loại, một số phi kim.

b. Khác với oxi, lưu huỳnh còn thể hiện tính khử khi tác dụng với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn như O, F.

II. TÍNH CHẤT CÁC HỢP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH

1. Hidro sunfua

  • Dung dịch hidro sunfua (H2S) trong nước có tính axit yếu (axit sunfuhidric).
  • H2S có tính khử mạnh, khi tham gia phản ứng nó có thể bị oxi hóa thành S​ hoặc SO2...

2. Lưu huỳnh đioxit

  • SO2 là oxit axit, tác dụng với H2O tạo thành dung dịch axit sunfurơ H2SO3.
  • SO2 có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh hơn.
  • SO2 có tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh hơn.

3. Lưu huỳnh trioxit và axit sunfuric

  • SO3 là oxit axit, tác dụng với H2O tạo thành dung dịch axit sunfuric.
  • Dung dịch axit H2SO4 loãng có tính chất chung của axit như đổi màu quỳ tím thành màu đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ và kim loại đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học.

​H2SO4  +  Fe  →   FeSO4  +  H2

H2SO4  +   2NaOH   →  Na2SO4  +  H2O

H2SO4   +  CaO    →    CaSO4   +  H2O

  • H2SO4 đặc có những tính chất hóa học đặc biệt:
    • Tính oxi hóa rất mạnh: Oxi hóa được hầu hết các kim loại, nhiều phi kim và nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ.
    • Tính háo nước: H2SO4 có thể hấp thụ H2O của các hợp chất vô cơ, hữu cơ.

Tính chất của các hợp chất của lưu huỳnh được tóm tắt trong bảng dưới đây:

B. BÀI TẬP

Bài 1. Nhận biết các bình khí sau bằng phương pháp hóa học: SO2, SO3, CO2.

Lời giải

Cho các bình khí qua dung dịch nước brom, bình khí làm mất màu nước brom là SO2.

SO2     +   Br2   +    H2O →     H2SO4   +     HBr

Bình khí không làm mất màu nước brom là SO3 và CO2.

Cho hai bình khí còn lại vào dung dịch BaCl2, bình cho kết tủa trắng, không tan trong axit là SO3.

SO3 + H2O + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl

Còn lại là bình khí CO2.

Bài 2. Cho 4,8g Mg tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được V lít khí SO2 duy nhất (ở đktc).

a. Tính V.

b. Sục lượng SO2 thu được ở trên vào 200ml dung dịch NaOH 1M. Hỏi: Muối nào được tạo thành? Tính nồng độ mol muối thu được.

Lời giải

a.

nMg = \(\dfrac{4,8}{24}\) = 0,2 mol

Phương trình hóa học:  2H2SO4 + Mg →  MgSO4 + SO2 + 2H2O

Theo phương trình ta có: nSO2 = nMg = 0,2 mol

=> V\(SO_2\) = 0,2.22,4 = 4,48 lít.

b. 

nNaOH = 0,2.1 = 0,2 mol

Ta có: \(\dfrac{n_{NaOH}}{n_{SO_2}}\) = \(\dfrac{0,2}{0,2}\) = 1 => Tạo muối NaHSO3.

Phương trình hóa học:  NaOH  +  SO →  NaHSO3

Theo phương trình ta có: nNaHSO3 = nSO2 = 0,2 mol

=> C\(M\left(NaHSO_3\right)\) = \(\dfrac{0,2}{0,2}\) = 1M.

Bài 3. Cho m gam hỗn hợp X gồm  Fe và Cu. Chia  hỗn hợp X thành 2 phần bằng nhau.

Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 1,12 lít khí (đktc).

Phần 2: Cho tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch H2SO4 đặc, nguội (98%, D= 1,84g/ml) thu được 4,1216 lít khí (đktc).

a. Tính m và phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong X.

b. Tính V.                                             

Lời giải

Phần 1: Cu + H2SO4 loãng  →  không xảy ra

Fe   + H2SO4 loãng    → FeSO4 + H2

0,05                     ←                     0,05

Vì chia 2 phần bằng nhau nên số mol Cu và Fe là như nhau ở phần 1 và phần 2.

nFe(p1) = 0,05 → nFe(X) = 0,05.2 = 0,1→ mFe(X) = 0,1.56 = 5,6g

Phần 2:  Fe + H2SO4 đặc nguội → không xảy ra

 Cu     +   2H2SO4   →  CuSO4    +  SO2   +  2H2O

                                                  0,184           0,368      ←                  0,184

nCu(p2) = 0,184 mol → nCu(X) = 0,184.2 = 0,368 mol→ mCu(X) = 0,368 .64 = 23,552g

→ mX = mFe(X) + mCu(X) = 29,152g

a.

%Fe = \(\dfrac{5,6}{29,152}\)  = 19,21%

%Cu = 100 – 19,21 = 80,79%

b. mH2SO4 = 0,368 .98 = 36,064g

mddH2SO4 = 36,064 . 98% =  36,8g

VH2SO4\(\dfrac{36,8}{1,84}\)  = 20 ml = 0,02 lít

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!