3 oxi lưu huỳnh

Lý tính: khí không màu không mùi, nặng hơn không khí, tan ít trong nước, hóa lỏng có màu xanh da trời.. Ống nghiệm đựng hóa chất rắn tham gia pư được lắp sao cho miệng ống hơi chúc xuốn

Gv: Hà Thành Trung

Bài 3: OXI - LƯU HUỲNH

A Oxi: 1s22s22p4

Có 2 dạng thù hình: O2, O3

I O2

CTCT: O=O

1 Lý tính: khí không màu không mùi, nặng hơn không khí, tan ít trong nước, hóa lỏng có màu

xanh da trời Có tính thuận từ Độ âm điện 3,44

Luôn có soh là -2 trừ các peoxit H2O2, Na2O2… có soh là -1 và +1, +2 trong OF2, O2F2

Có 3 đồng vị: 16 17 18

8O, 8O, 8O

2 Hóa tính:

Là phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh

Mặc dù có độ âm điện lớn hơn Clo (3,16), đáng lẽ phải có tính oxi hóa mạnh hơn, tuy nhiên, do năng lượng để phá vỡ 2 lk đôi trong phân tử lớn hơn Clo, nên tính oxi hóa kém Clo

a Tác dụng với Kim loại: trừ Au, Pt, Ag

b Tác dụng với phi kim:

C + O2→ CO 2

S + O2→ SO 2

4P + 5O2 → 2P 2O5

N2 + O2 ⇔ 2NO 2H2 + O2→ 2H 2O

c Tác dụng với hợp chất – chất khử:

2NO + O2 → 2NO2

2SO2 + O2⇔ 2SO 3

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

2H2S + 3O2 → 2SO 2 + 2H2O 4FeS2 + 11O2→ 2Fe 2O3 + 8SO2

2FeCuS2 + 4O2→ 2FeO + Cu 2S + 3SO2

2CO + O2 t o 2CO2

2Cu2O + O2 t o 4CuO

2Fe(OH)2 + O2 t o Fe2O3 + 2H2O

CH4 + 2O2 t o CO2 + 2H2O

3 Điều chế:

Nguyên tắc: Nhiệt phân muối giàu oxi và kém bền nhiệt

2KMnO4→ K 2MnO4 + MnO2 + O2

2KClO3 → 2KCl + 3O 2

2H2O2 → H2O + O2

II O3 (Ozon):

CTCT: O

1 Lý tính:

Chất khí, mùi dặc trưng, màu xanh nhạt

Hóa lỏng có màu xanh đậm

Nhận xét:

1 O 2 không tan trong nước nên ta thu khí bằng phương pháp dời nước

2 Ống nghiệm đựng hóa chất rắn tham gia pư được lắp sao cho miệng ống hơi chúc xuống vì: hóa chất rắn để trong không khí ít nhiều cũng hút ẩm, khi đun nóng làm hơi nước bay lên bám trên thành ống nghiệm rồi ngưng tụ chảy xuống miệng ống và bị miếng bông hút lại Nếu để miệng ống hướng lên, hơi nước ngưng tụ sẽ chảy ngược xuống đáy ống làm nứt vỡ ống

3 Vai trò miếng bông: hút nước, ngăn cản hóa chất rắn thăng hoa bay sang ông dẫn

Gv: Hà Thành Trung

2 Hóa tính:

3O2 → 2O3

Tác dụng hầu hết các kim loại trừ Au, Pt

Ag + O3 → Ag2O + O2 2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2

3 Ứng dụng:

- Lượng nhỏ ozone trong không khí có tác dụng làm không khí trong lành, với lượng lớn gây hại

- Tẩy trắng tinh bột, dầu ăn

- Dùng chữa sâu răng, sát trùng nước sinh hoạt

III Hidro peoxit H2O2 CTCT :

H2O2 + KNO2 → KNO3 + H2O

H2O2 + 2KI → 2KOH + I2

H2O2 + Ag2O → 2Ag + H2O + O2

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + 5O2 + 8H2O

Ứng dụng:

- Tầy trắng bột giấy, tơ sợi, bông, len, vải; nguyên liệu tẩy trắng trong bột giặt

- Làm chất bảo vệ môi trường, khai thác mỏ

- Dùng trong công nghệ hóa chất, khử trùng hạt giống, chất bảo quản nước giải khát, chất sát trùng

B Lưu huỳnh:

I Lưu huỳnh S : [Ne] 3s23p4

1 Lý tính:

Có 2 dạng thù hình:

Phân tử gồm 8 nguyên tử lk CHT tạo mạch vòng => Cấu tạo tinh thể phân tử S 8

2 Hóa tính: Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử

a Lưu huỳnh tác dụng với hidro:

S + H2 → H 2S (hidro sunfua )

b Lưu huỳnh tác dụng với kim loại:

S + Na → Na 2S (natri sunfua)

S + Fe → FeS (sắt sunfua)

S + Hg → HgS (thủy ngân sunfua): pư xảy ra ở điều kiện thường

c Tác dụng với phi kim : trừ N 2 , I 2

S + O2 → SO 2 S + 3F2→ SF 6

d Tác dụng với hợp chất:

3S + 2KClO3→ 3SO 2 + 2KCl S + 2H2SO4đ→ SO 2 + 2H2O

S + 2HNO3 → H 2SO4 + 2NO S + 2HNO3đ→ H2SO 4 + NO2 + H2O

Gv: Hà Thành Trung

3 Điều chế:

a Khai thác lưu huỳnh tự nhiên từ quặng: bằng pp Frasch

b Từ hợp chất: Điều chế lưu huỳnh từ các khí thải độc hại: SO2 và H2S

Đốt H 2 S trong điều kiện thiếu không khí:

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

Dùng H 2 S khử SO 2

2H2S + SO2→ 3S + 2H2O

II H2S: hidrosunfua – axit sunfuhidric

1 Cấu tạo phân tử: tượng tự phân tử H2O

2 Tính chất:

a.Tính chất vật lý:

Khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí ( 34 1,17

29

Tan trong nước (độ tan S=0,38g/100g H2O)

b.Tính chất hóa học:

+ Tính axit yếu:

H2S tan trong nước tạo dd có tính axit yếu tên là axit sunfuhidric

Tác dụng với kiềm

H2S + OH-  HS- + H2O (muối axit)

H2S + 2OH-  S2- + 2H2O (muối trung hòa)

Tỉ lệ: :

- T ≤ 1 : tạo muối HS-

- T ≥ 2 : tạo muối S2-

- 1<T<2: tạo hỗn hợp muối

+ Tính khử:

2H2S + O2 → 2S + 2H2O (thiếu O2) 2H2S + 3O2 → 2SO 2 + 2H2O (dư O2)

H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr

H2S + Cl2 khí → S + 2HCl 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

H2S + CuO → 3Cu + SO 2 + H2O H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S + 2HCl

H2S + 8HNO3đ→ H 2SO4 + 8NO2 + 4H2O H2S + 3H2SO4 → 4SO 2 + 4H2O

5H2S + 2KMnO4 +3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + 8H2O

3H2S + K2Cr2O7 +4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3S + 7H2O

3 Muối sufua:

- Trật tự không tan của muối sunfua trong nước và axit:

Na,K,Ca,Ba Mn, Zn,Fe Cd,Co,Ni,Pb,Cu,Hg,Ag

- Một số muối có màu đặc trưng: CdS màu vàng, HgS màu đỏ, MnS màu hồng

CuS, FeS, Ag2S, PbS màu đen, ZnS màu trắng

Một số muối không tồn tại trong dd: Al2S3 + 6H2O  Al(OH)3 + H2S

III LƯU HUỲNH ĐIOXIT (SO2)

1 Cấu tạo phân tử:

2 Tính chất:

a Tính chất vật lý:

- Chất khí, không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, khí độc

- Tan nhiều trong nước

b Tính chất hóa hoc:

.Tính chất của 1 oxit axit: SO2 + H2O H2SO3 (không bền)

SO2 + OH-  HSO3- (muối axit)

SO2 + 2OH-  SO32- + H2O (muối trung hòa)

Tan trong

nước và axit

Không tan trong nước, tan trong axit

Không tan trong nước và

axit

Gv: Hà Thành Trung

Tỷ lệ:

- T ≤ 1 : tạo muối axit (muối hidrosunfit)

- T ≥ 2 : tạo muối trung hòa (muối sunfit)

- 1< T <2: tạo hỗn hợp muối

.Tính khử và tính oxi hóa:

SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4 SO2 + Cl2 + 2H2O  2HCl + H2SO4

SO2 + CO  S + CO2

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4

SO2 + 2FeCl3 + 2H2O  2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl

3.Điều chế - Ứng dụng:

a Điều chế:

.Trong PTN:

Na2SO3 + H2SO4  Na2SO4 + H2O + SO2

Nhận xét:

1 SO 2 tan nhiều trong nước nên

ta thu khí bằng phương pháp đẩy không khí (dời không khí)

2 Vai trò bông tẩm NaOH: hấp thụ SO 2 dư thoát ra ngoài (có thể thay bằng nước vôi trong)

Trong CN:

S + O2 → SO 2

4FeS2 + 11O2 → 2Fe 2O3 + 8SO2

b Ứng dụng:

- Sản xuất axit sunfuric

- Tẩy trắng giấy, bột giấy

- Chống nấm mốc cho lương thực thực phẩm

IV LƯU HUỲNH TRIOXIT (SO3)

1 Cấu tạo phân tử:

2.Tính chất hóa học:

a Oxit axit: SO3 + H2O  H2SO4

SO3 tan trong nước tỏa nhiều nhiệt

SO3 + CaO  CaSO4

SO3 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O

b Tính oxi hóa:

SO3 + 2KI  K2SO3 + I2 3SO3 + 2NH3  3SO2 + N2 + 3H2O

3 Điều chế:

2SO2 + O2 2SO3 (xúc tác: V2O5, đun nóng 450o

C)

V AXIT SUNFURIC (H2SO4)

1 Cấu tạo phân tử:

2 Tính chất:

a Tính chất vật lý:

Gv: Hà Thành Trung

- Chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi

- H2SO4 đặc dễ hút ẩm  làm khô khí ẩm không có tính bazo và tính khử

- Axit H2SO4 đặc tan trong nước và tỏa nhiệt lớn  pha loãng H2SO4 đặc bằng cách rót từ từ axit vào nước không làm ngược lại

b Tính chất hóa học:

.Tính chất của H 2 SO 4 loãng: có tính oxi hóa do gốc H+ gây nên

- Có đầy đủ tính chất của 1 axit:

Quỳ tím hóa đỏ

Td vs KL trước H trong dãy hoạt động

Td vs bazo, oxit bazo

Td vs muối của axit yếu

Tính chất của H 2 SO 4 đặc:

Thể hiện tính oxi hóa mạnh (do gốc SO42- gây ra)

 oxi hóa mọi kim loại (trừ Au,Pt), nhiều phi kim và hợp chất

H 2 SO 4 đặc

Tác dụng

với kim loại

M + H2SO4đ  muối sunfat (hóa trị cao nhất) + (SO2; S; H2S) + H2O

Cu + 2H2SO4đ  CuSO4 + SO2 + H2O 2Fe + 6H2SO4đ → Fe 2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Zn + 2H2SO4đ  ZnSO4 + SO2 + H2O

Các kim loại yếu và trung bình thì H2SO4 thường bị khử thành SO2 Các kim loại hoạt động mạnh (Mg,Al,Zn) thì có thể khử H2SO4 thành S hoặc H2S

3Mg + 4H2SO4đ  3ZnSO4 + S + 4H2O 4Zn + 5H2SO4đ  4ZnSO4 + H2S + 4H2O Lưu ý: H2SO4 đặc nguội không tác dụng với Al, Cr, Fe

với phi kim S + 2H

2SO4đ → 3SO 2 + 2H2O

2P + 5H2SO4đ → 2H 3PO4 + 5SO2 + 2H2O

Tác dụng

với bazo,

oxit bazo

4H2SO4 + 2Fe(OH)2  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 4H2SO4 + 2FeO  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

Tác dụng

với muối

H2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2HCl

H2SO4 + Na2SO3  Na2SO4 + H2O + SO2

Tính háo

nước

H2SO4đ tiếp xúc với chất hữu cơ (gluxit )  các chất đó bị than hóa

C12H22O11 H SO2 4 d 12C + 11H2O CuSO4.5H2O H SO2 4 d CuSO4 + 5H2O (màu xanh) (màu trắng)

Tác dụng

với các hợp

chất có tính

khử

H2SO4 + 2HBr  SO2 + Br2 + 2H2O 2NaI + 2H2SO4 đ → Na2SO4 + I2 + SO2 + 2H2O

H2SO4 + H2S  SO2 + S + 2H2O

3 Điều chế - Ứng dụng:

a Điều chế: bằng phương pháp tiếp xúc Gồm 3 giai đoạn và sản xuất theo sơ đồ sau:

.Giai đoạn 1 :

S + O2 → SO 2 4FeS2 + 11O2 → 2Fe 2O3 + 8SO2

Giai đoạn 2: giai đoạn khó khăn nhất

2SO2 + O2 2SO3 (xúc tác: V2O5, đun nóng 450oC)

S

FeS 2

SO 2

Xt: V 2 O 5

Gv: Hà Thành Trung

Giai đoạn 3: dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3, được oleum

H2SO4 + nSO3 →H2SO4.nSO3: oleum

H2SO4.nSO3 + nH2O →(n+1)H2SO4

b Ứng dụng:

- H2SO4 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất: phẩm nhuộm,luyện kim, chất tẩy rửa tổng hợp, phân bón, thuốc trừ sâu, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, dược phẩm

4 Muối sunfat: có 2 loại

- Muối axit (muối hidrosunfat: HSO4- ): tất cả đều tan

- Muối trung hòa (muối sunfat: SO42-): đa số đều tan trừ BaSO4, PbSO4, SrSO4, Ag2SO4,

CaSO4… không tan hoặc ít tan

Bài tập áp dụng:

Câu 1: Cho các khí sau: CO2, H2S, O2, NH3, Cl2, HI, SO3, HCl Số chất không dùng H2SO4

Câu 2: Cho sơ đồ sau: S → CuS → SO2 → SO3 → H2SO4 → H2 → HCl → Cl2

Trong các phản ứng trên, số phản ứng không phải là phản ứng oxi hóa-khử là:

Câu 3: Hỗn hợp khí X gồm (H2,CO2,H2S, N2, PH3) dẫn qua axit H2SO4 đặc nóng được hỗn hợp khí Y, dẫn Y qua dung dịch KMnO4 dư thu được khí Z, đốt cháy Z bằng O2 ở 1000o được hỗn hợp sản phẩm T Trong T gồm:

A H2O, O2, CO2, NO2, P2O5 B H2O, O2, NO2, CO2

Câu 4: Trong số các chất : S, H2S, SO2, FeS, FeS2, CuS, CuS2, C Số chất chất phản ứng với

H2SO4 đặc, nóng thu được số mol khí lớn số mol H2SO4 tham gia là : (biết sản phẩm khí là SO2)

Câu 5: Chất khí X được dùng để tẩy trắng giấy và bột giấy, chất chống nấm mốc lương thực, thực phẩm; chất khí Y gây ra hiện tượng mưa axit ; chất khí Z trong y học dùng để chữa sâu răng X, Y và Z theo thứ tự là

A SO2, NO2, CO2 B SO2, NO2, O3 C Cl2, SO2, O3 D Cl2, NO2, CO

Câu 6: Ứng dụng nào sau đây không phải của ozone ?

A Tẩy trắng tinh bột, dầu ăn B Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

C Sát trùng nước sinh hoạt D.Chữa sâu răng

Câu 7: Phản ứng được dùng để điều chế khí SO2 trong phòng thí nghiệm:

A 4FeS2 + 11O2 → 2Fe 2O3 + 8SO2

Gv: Hà Thành Trung

B Na2SO3 + H2SO4→ SO 2 + Na2SO4 + H2O

C 2Na + 2H2SO4 đặc → Na2SO4 + SO2 + 2H2O

D 2 H2S + 3O2 (dư ) → 2SO 2 + 2H2

Câu 8: Để nhận ra ion SO42-trong dung dịch hỗn hợp có lẫn các ion CO32–, PO43–; SO32– và HPO42–, nên dùng thuốc thử là dung dịch chất nào sau đây?

A H2SO4 đặc B BaCl2/H2SO4 loãng,dư C Ca(NO3)2 D Ba(OH)2

Câu 9: Có 5 dung dịch sau : Ba(OH)2, FeCl2 , Pb(NO3)2, CuSO4, FeCl3, SO2 Khi sục khí H2S qua 5 dung dịch trên, có bao nhiêu trường hợp có phản ứng sinh kết tủa ?

Câu 10: Điều nào sau đây không đúng ?

A Nước Giaven dùng phổ biến hơn Clorua vôi

B Điều chế nước Giaven trong công nghiệp bằng pp điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn xốp

C Ozon có nhiều ứng dụng như: tẩy trắng bột giấy, dầu ăn, chữa sâu răng, sát trùng nước

D Axit H2SO4 được dùng nhiều nhất trong các hợp chất vô cơ

Câu 11: Nghiên cứu mẫu nước thải của một nhà máy thấy khi sục khí H2S vào thì xuất hiện kết tủa màu vàng Hiện tượng đó chứng tỏ trong mẫu nước thải có thể có một trong các cation nào

Câu 12:Cho các phát biểu sau:

(1) Điều chế Clo trong công nghiệp bằng điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn (2) Điều chế Flo trong công nghiệp bằng cách điện phân dung dịch gồm KF và 2HF

(3) Điều chế lot trong công nghiệp người ta đi từ rong biển

(4) Điều chế Brom trong công nghiệp người ta cho Cl2 tác dụng với dung dịch NaBr

(5) Điều chế Oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách điện phân nước

Câu 13: Cho các phát biểu sau:

(1) Ở điều kiện thường O3 là chất khí, màu xanh nhạt, không mùi, tan nhiều trong nước hơn O2 (2) Trong phản ứng với Ag2O hidropeoxit thể hiện tính khử

(3) Dạng lưu huỳnh bền ở nhiệt độ thường là lưu huỳnh tà phương

(4) Ở điều kiện thường SO3 là chất khí không màu, tan vô hạn torng nước và trong H2SO4

Câu 14: Cho khí H2S tác dụng với các chất: dung dịch NaOH, khí clo, nước clo, dung dịch KMnO4/H+, khí oxi dư đun nóng, dung dịch FeCl3, dung dịch ZnCl2, Pb(NO3)2, KClO3

Số trường hợp xảy ra phản ứng và số trường hợp trong đólưu huỳnh bị oxi hóa lên S+6 là :

Câu 15: Cho các chất và dung dịch: SO2, H2S, Br2, HNO3, CuSO4 Có bao nhiêu phản ứng tạo ra được H2SO4 từ hai chất cho ở trên với nhau ? A 4 B 3 C 5 D 6

Câu 16: Cho các chất sau: FeBr3, FeCl2, Fe3O4, AlBr3, MgI, KBr, NaCl Axit H2SO4 đặc nóng

Câu 17: Khi nhiệt phân hoàn toàn 100 gam mỗi chất sau: KClO3 (xúc tác MnO2), KMnO4,

KNO3 và AgNO3 Chất tạo ra lượng O2 ít nhất là :

Câu 18: Cho các chất: FeS, Cu2S, FeSO4, H2S, Ag, Fe, KMnO4, Na2SO3, Fe(OH)2 Số chất có thể phản ứng với H2SO4 đặc nóng tạo ra SO2 là : A 9 B 8 C 6 D 7

Câu 19: Cho khí H2S tác dụng với các chất: dung dịch NaOH, khí clo, nước clo, dung dịch KMnO4/H+ , khí oxi dư đun nóng, dung dịch FeCl3, dung dịch ZnCl2

Số trường hợp xảy ra phản ứng và số trường hợp trong đó lưu huỳnh bị oxi hóa lên S+6 là :

Câu 20: Cho các chất:C, Cu, ZnS, Fe2O3, CuO, NaCl rắn, Mg(OH)2, KBr Số chất tác dụng với