Điều Chế SO2 Trong Phòng Thí Nghiệm Như Thế Nào? - Top Lời Giải

Câu hỏi: Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm như thế nào?

Trả lời:

- Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4

Ví dụ: 

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2

- Ngoài ra, khí SO2 còn được điều chế bằng cách cho Cu tác dụng với H2SO4 đặc.

Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O

- Khí SO2 được thu bằng phương pháp đẩy không khí.

Các bạn hãy cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về Lưu huỳnh dioxit (SO2) nhé!

Mục lục nội dung I. Khái niệm khí SO2 là gì?II.Tính chất vật lý của SO2III. Tính chất hóa học của SO2IV. Bài tập vận dụng

I. Khái niệm khí SO2 là gì?

- Khí SO2 có tên đầy đủ là sulfur dioxide, lưu huỳnh đioxit là hợp chất vô cơ, là oxit lưu huỳnh phổ biến nhất, một khí độc nặng, không màu. 

- Sulfur dioxide có mùi hăng, khó chịu giống như mùi của que diêm khi ta đốt cháy.

- Khí SO2 tồn tại trong tự nhiên ở những nơi có núi lửa hoạt động mạnh và trong nước của một số suối nước ấm.

- Sulfur dioxide thường được điều chế công nghiệp bằng cách đốt cháy lưu huỳnh trong không khí hoặc oxy hoặc các hợp chất của lưu huỳnh.

II.Tính chất vật lý của SO2

 - Là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí 

- Tan nhiều trong nước. (ở 20ºC một thể tích nước hòa tan được 40 thể tích khí SO2). Khi tan trong nươc tao thành dung dịch axit sunfurơ, nhưng thực chất tồn tại ở dạng SO2.nH2O, chỉ một phần nhỏ là thực sự kết hợp với nước tạo thành H2SO3. 

- Độc, gây viêm đường hô hấp.

- SO2 bền nhiệt do trạng thái lai hóa của lưu huỳnh đã được ổn định nhờ sự xuât hiện của liên kết π không định chỗ dẫn đến liên kết S-O có bậc 1,5 bền.

- Hóa lỏng (không màu) ở -10ºC, hóa rắn thành tinh thể trắng ở -75ºC.

III. Tính chất hóa học của SO2

1. SO2 là một oxit axit, nên mang đầy đủ tính chất hóa học của một oxit axit.

a) Oxy hóa chậm trong không khí

- SO2 dễ bị oxy hóa thành SO3 trong khí quyển dưới chất xúc tác hoặc do quá trình quang hóa.

- Là một axit yếu, tác dụng với nước tạo ra H2SO3

SO2 + H2O → H2SO3

b) SO2 tác dụng với dung dịch kiềm

- Tạo ra muối sunfit hoặc hidrosunfit hay cả hai loại

SO2 + NaOH → NaHSO3

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

2. Vừa là chất oxy hóa, vừa là chất khử

a) SO2 là chất khử

- Phản ứng với chất oxy hóa mạnh

2SO2 + O2 → 2SO3 (V2O5, 450oC)

Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl

- SO2 làm mất màu nước Brom

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

- SO2 làm mất màu dung dịch thuốc tím

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

b) SO2  là chất oxy hoá mạnh

- Tác dụng với chất khử mạnh

- Phương trình phản ứng thể hiện tính oxi hóa của SO2 là

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

SO2 + 2Mg → S + 2MgO

IV. Bài tập vận dụng

Bài 1: Lưu huỳnh đioxit có thể tham gia những phản ứng sau:

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 (1)

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O (2)

Câu nào sau đây diễn tả không đúng tính chất của các chất trong những phản ứng trên?

A. Phản ứng (1) : SO2 là chất khử, Br2 là chất oxi hóa.

B. Phản ứng (2) : SO2 là chất oxi hóa, H2S là chất khử.

C. Phản ứng (2) : SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa.

D. Phản ứng (1) : Br2 là chất oxi hóa, phản ứng (2) : H2S là chất khử.

Lời giải 

- Ở PTPƯ (1): SO2 đóng vai trò chất khử, Br2 đóng vai trò chất oxi hoá

S+4 → S+6 + 2e

Br0 + 2e → Br+2

- Ở PTPƯ (2): SO2 đóng vai trò chất oxi hoá, H2S đóng vai trò chất khử

S+4 + 4e → S0

S-2 → S0 + 2e

⇒ Câu diễn tả không đúng tính chất của các chất trong những phản ứng trên là: Phản ứng (2) : SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa.

Chọn C.

Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO2 vào 250 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Lời giải

→ mNaHSO3 = 0,15. 104 = 15,6g

mNa2SO3 = 0,05 . 126 = 6,3g

Nhận xét : Có thể nhẩm nhanh trắc nghiệm: số mol 2 muối = số mol SO2

nNa2SO3 = nNaOH - nSO2 = 0,25 – 0,2 = 0,05 mol

nNaHSO3 = nSO2 - nNa2SO3 = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 10,85 gam                                      

B. 16,725 gam

C. 21,7 gam                                         

D. 32,55 gam

Lời giải

Số mol S = 4,8/32= 0,15 (mol)

Số mol Ba(OH)2 = 0,2 . 0,5 = 0,1 (mol)

S + O2 → SO2

Từ pt => Số mol SO2 = số mol S = 0,15 (mol)

Ta có tỉ lệ: nSO2 / nBa(OH)2 = 0,15/0,1 = 1,5

=> SO2 tác dụng với Ba(OH)2 thu được 2 muối: BaSO3 và Ba(HSO3)2

SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O

x-------------x—----------x (mol)

2SO2 + Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2

2y——-y—————-y (mol)

Ta có hệ phương trình gồm: nSO2 = x + 2y = 0,15 (1) và nBa(OH)2 = x+y = 0,1 (2)

Giải hệ phương trình => nBaSO3 = x = 0,05 (mol)

Vậy khối lượng kết tủa = mBaSO3 = 0,05  .  217 = 10,85 (gam)