Lý Thuyết Bài Bài 32: Hiđro Sunfua-Lưu Huỳnh Đioxit - Lib24.Vn

A.HIĐRO SUNFUA

I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Hiđro sunfua là khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí (d=3429≈1,17). Hóa lỏng ở −600C, hóa rắn ở −860C. Khí H2S tan trong nước (ở 200C và 1atm, khí hiđro sunfua có độ tan S=0,38g/100g H2O). Khí H2S rất độc, không khí có chứa lượng nhỏ khí này có thể gây ngộ độc nặng cho người và động vật.

II - TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1.Tính axit yếu Hiđro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu (yếu hơn axit cacbonic), có tên là axit sunfuhiđric (H2S). Axit sunfuhiđric tác dụng với kiềm tạo nên 2 loại muối: muối trung hòa, như Na2S chứa ion S2− và muối axit như NaHS chứa ion HS−. 2. Tính khử mạnh Trong hợp chất H2S, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất là −2. Khi tham gia phản ứng hóa học, tùy huộc vào bản chất và nồng độ của chất oxi hóa, nhiệt độ,...mà nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa −2 (S−2) có thể bị oxi hóa thành lưu huỳnh tự do (S0), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa +4 (S+4), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa +6 (S+6). Vì vậy, hiđro sunfua có tính khử mạnh. Các thí dụ sau đây chứng minh cho tính khử của hiđro sunfua:un

- Hidrosunfua tác dụng với oxi:

- Dung dịch axit sunfuhiđric tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vẩn đục màu vàng, do oxi của không khí đã oxi hóa H2S thành S0:

2H2S+ O2→2H2O +2S

-Ở nhiệt độ cao, khí H2S cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt, H2S bị oxi hóa thành SO2: 2H2S + 3O2 2H2O + 2S+4O2 Nếu không cung cấp đủ không khí hoặc ở nhiệt độ không cao lắm thì H2S bị oxi hóa thành S0: 2H2S + O2 H2O +2S - Clo có thể oxi hóa H2S thành H2SO4: H2S + 4Cl2+ 4H2O → H2SO4+8HCl

III - TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. ĐIỀU CHẾ

Trong tự nhiên, hiđro sunfua có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, khí thoát ra từ chất protein bị thối rữa,... Trong công nghiệp không sản xuất hiđro sunfua. Trong phòng thí nghiệm điều chế bằng phản ứng của dung dịch axit clihiđric với sắt (II) sunfua: FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑

IV - TÍNH CHẤT CỦA MUỐI SUNFUA

Muối sunfua của các kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be) như Na2S, K2S tan trong nước và tác dụng với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng sinh ra khí H2S: Na2S+2HCl→2NaCl+H2S↑ Muối sunfua của một số kim loại nặng như PbS, CuS... không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng. Muối sunfua của những kim loại còn lại như ZnS, FeS,... không tan trong nước, nhưng tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng sinh ra khí H2S: ZnS+2H2SO4→ZnSO4+H2S↑ Một số muối sunfua có màu đặc trưng: CdS màu vàng, CuS, FeS, Ag2S,...màu đen.

B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT

I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Lưu huỳnh đioxit (SO2) (khí sunfurơ) là chất khí không màu mùi hắc, nặng hơn không khí (D=64/29) hóa lỏng ở -10 độ c, tan nhiều trong nước. Lưu huỳnh đioxít là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

SO2 tan trong nước tạo thanh dung dịch axit sunfuaro H2SO3

SO2 + H2O H2SO3.

Axit sunfurơ là axit yếu, không bền, nhưng mạnh hơn axit H2S và H2CO3.

_ Khí SO2 tác dụng với dd NaOH, sản phẩm tạo ra hai loại muối: muối axit và muối trung hòa.

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O.

Natri sunfit

SO2 + NaOH → NaHSO3.

Natri hiđrosunfit

2. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và chất oxi hóa

a. Lưu huỳnh đioxit là chất khử

Khi dẫn khí SO2 vào dung dich Br có màu vàng nâu nhạt. Dung dịch brom bị mất màu

SO2 + Br2 + 2H2O →2HBr + H2SO4

SO2 đã khử Br2 có màu thành HBr không màu

b. Lưu huỳnh đoxit là chất oxi hóa

Khi dẫn khí SO2 vào dung dịch axit H2S dung dịch bị vẩn đục màu vàng:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O , SO2 đã oxi hóa H2S thành S

Trong hợp chất SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa +4, là số oxi hóa trung gian giữa các số oxi hóa −2 và +6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hóa - khử, SO2 có thể bị khử hoặc bị oxi hóa.

Thí dụ:

Lưu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh, như halogen, kali pemanganat,...:

SO2 + Br2 + 2H2O→2HBr + H2SO4

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

Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh hơn, như H2S, Mg,...:

SO2 + 2H2S→3S + 2H2O

III. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ LƯU HUỲNH ĐIOXIT

1. Ứng dụng

- Lưu huỳnh đioxit dùng để sản xuất H2SO4 trong công nghiệp làm chất trắng và bột giấy, chất chống nấm mốc lương thực phẩm....

2. Điều chế lưu huỳnh đioxit

Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch axit H2SO4 với muối Na2SO3.

Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑

Thu SO2 vào bình bằng cách đẩy không khí.

- Trong công nghiệp, SO2 được điều chế bằng cách:

+ Đốt cháy lưu huỳnh.

+ Đốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2):

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑

C. LƯU HUỲNH TRIOXIT

I. TÍNH CHẤT

Lưu huỳnh trioxit (SO3) là chất lỏng không màu tan vô hạn trong nước và trong axit sunfuaric lưu trioxit là oxit axit, tác dụng rất mạnh với nước tạo ra axit sunfuaric phương trình :

SO3 + H2O → H2SO4

Lưu huỳnh trioxit tác dụng với dung dich bazo và oxit bazo tạo ra muối sunfat

II. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT

- Lưu huỳnh trioxit ít có ứng dụng trong thực tế, nhưng lại là sản phẩm trung gian để sản xuất axit sunfuaric.

- Trong công nghiệp người ta sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxi hóa lưu huynh đioxit

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2

2SO2 + O2→ 2SO3

Bài tập

• Bài 1 (SGK trang 138)
• Bài 2 (SGK trang 138)
• Bài 3 (SGK trang 138)
• Bài 4 (SGK trang 138)
• Bài 5 (SGK trang 139)
• Bài 6 (SGK trang 139)
• Bài 7 (SGK trang 139)
• Bài 8 (SGK trang 139)
• Bài 9 (SGK trang 139)
• Bài 10 (SGK trang 139)