Ôn tập chương oxi lưu huỳnh

129 lượt xem

Bài trước

Bài sau

I. KHÁI QUÁT VỀ NHÓM OXI - LƯU HUỲNH

- Nhóm VIA gồm các nguyên tố: O, S, Se và Te, Po.

- Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns²np⁴.

- O trong hợp chất thường có mức oxi hóa -2;

- S, Se, Te ngoài mức oxi hóa -2 khi liên kết với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn còn có số oxi hóa +4; +6.

- Các nguyên tố trong nhóm oxi đều là nguyên tố phi kim mạnh (trừ Po), chúng có tính oxi hóa mạnh và tính oxi hóa giảm dần từ O đến Te.

- Hợp chất với H₂ (H₂X) trừ H₂O thì đều là chất khí, mùi khó chịu và độc hại. Dung dịch trong nước của chúng có tính axit yếu.

- Hợp chất hiđroxit (H₂XO₄) là những axit.

II OXI - OZON - LƯU HUỲNH

Oxi

Ozon

Lưu huỳnh

Cấu tạo

Cấu hình e của oxi (Z=8): 1s²2s²2p⁴

O=O: Liên kết cộng hóa trị không cực

Cấu hình e của oxi (Z=8): 1s²2s²2p⁴

: Có 1 liên kết cho nhận

S (Z=16): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

Số OXH: -2 ; 0 ; +4 ; +6

Tính chất vật lí

O₂ là chất khí, không màu, ít tan trong nước.

O₃ là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt.

Chất rắn màu vàng, không tan trong nước.

Có 2 dạng thù hình: lưu huỳnh tà phương $({S_\alpha })$ , lưu huỳnh đơn tà $({S_\beta })$

Tính chất hóa học

O₂ là nguyên tố phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh.

- Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Ag, Au, Pt…)

- Tác dụng với nhiều phi kim (trừ halogen)

${{\overset{0}{\mathop{O}}\,}_{2}}+S\xrightarrow{{{t}^{0}}}S{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{2}}$

- Tác dụng với nhiều hợp chất

$3{{\overset{0}{\mathop{O}}\,}_{2}}+2{{H}_{2}}S\xrightarrow{{{t}^{0}}}2S{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{2}}\uparrow +2{{H}_{2}}\overset{-2}{\mathop{O}}\,$

O₃ có tính oxi hóa rất mạnh, mạnh hơn oxi.

O₃ + 2Ag → Ag₂O + O₂↑

O₃ + 2KI + H₂O→I₂ + 2KOH + O₂↑

- Vừa thể hiện tính OXH, vừa thể hiện tính khử

+ Tính oxi hóa:

$\overset{0}{\mathop{S}}\,+Fe\xrightarrow{{{t}^{0}}}Fe\overset{-2}{\mathop{S}}\,$

$\overset{0}{\mathop{S}}\,+Hg\to Hg\overset{-2}{\mathop{S}}\,$

=> Dùng S thu gom thủy ngân rơi vãi

+ Tính khử:

${{\overset{{}}{\mathop{O}}\,}_{2}}+\overset{0}{\mathop{S}}\,\xrightarrow{{{t}^{0}}}\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{\overset{{}}{\mathop{O}}\,}_{2}}$

Điều chế

- Trong công nghiệp:

+ Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

+ Điện phân nước:

2H₂O 2H₂↑ + O₂↑

- Trong PTN: nhiệt phân hợp chất chứa oxi

2KClO₃$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2KCl + 3O₂↑

2KMnO₄$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

2H₂O₂$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$2H₂O + O₂↑

- Khai thác lưu huỳnh trong mỏ lưu huỳnh.

- Điều chế từ hợp chất:

SO₂ + 2H₂S$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 3S + 2H₂O

2H₂S + O_2(thiếu) $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$2S + 2H₂O

III. HIĐRO PEOXIT

H₂O₂ vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa.

- Tính oxi hóa: H₂O₂ + 2KI → I₂ + 2KOH.

- Tính khử: 5H₂O₂+ 2KMnO₄+ 3H₂SO₄→ 2MnSO₄+ 5O₂+ K₂SO₄+ 8H₂O

IV. HIĐROSUNFUA

1. Tính chất vật lý:

H₂S là chất khí không màu, mùi trứng thối và rất độc

2. Tính chất hóa học

- Tính axit yếu (yếu hơn H₂CO₃)

- Tính khử mạnh

2${H_2}\mathop S\limits^{ - 2} $+ SO₂→ 2$\mathop S\limits^0 $ + 2H₂O

(Đun nóng 2 khí thu được chất bột màu vàng)

$2{{H}_{2}}\overset{-2}{\mathop{S}}\,+3{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}2\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}+2{{H}_{2}}O$

${H_2}\mathop S\limits^{ - 2} $+4Cl₂ + 4H₂O→${H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4}$ + 8HCl

3. Điều chế trong PTN:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

H₂S không điều chế trong công nghiệp vì không có ứng dụng thực tế

V. MUỐI SUNFUA

- Muối sunfua được chia thành 3 loại:

+ Loại 1. Tan trong nước và tan trong axit gồm Na₂S, K₂S, CaS và BaS, (NH₄)₂S.

+ Loại 2. Không tan trong nước nhưng tan trong axit mạnh gồm FeS, ZnS...

+ Loại 3. Không tan trong nước và không tan trong axit HCl, H₂SO₄ loãng gồm CuS, PbS, HgS, Ag₂S...

- Màu: CdS (vàng); CuS, FeS, Ag₂S, PbS…(đen); HgS (đỏ); ZnS (trắng).

VI. LƯU HUỲNH ĐIOXIT

1. Tính chất vật lí

SO₂ là chất khí không màu, mùi hắc và độc.

2. Tính chất hóa học

- SO₂ là oxit axit

- SO₂ vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử:

Tính OXH: $\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$ + 2H₂S → $\overset{0}{\mathop{S}}\,$ + 2H₂O

$\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$ + 2Mg $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$2MgO + $\overset{0}{\mathop{S}}\,$

Tính khử: $\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + ${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$

5$\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$+2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ +2${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$

3. Điều chế

- Trong công nghiệp:

4FeS₂ +11O₂ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2Fe₂O₃+ 8SO₂

S + O₂ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$SO₂

- Trong PTN: Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ ↑+ H₂O

VII. LƯU HUỲNH TRIOXIT VÀ AXIT SUNFURIC

1. Tính chất vật lí

- SO₃ là chất lỏng, hút nước rất mạnh và chuyển thành H₂SO₄ hoặc oleum: H₂SO₄.nSO₃

- H₂SO₄ đặc là chất lỏng không màu, sánh như dầu, không bay hơi.

- Dễ hút ẩm → làm khô một số khí

- H₂SO₄ đặc tan trong nước, tỏa nhiều nhiệt → muốn pha loãng H₂SO₄ đặc ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy đều.

2. Tính chất hóa học

- H₂SO₄ loãng: có đầy đủ tính chất của một axit mạnh:

- H₂SO₄ đặc có tính oxi hóa mạnh

H₂SO₄ đặc, nóng oxi hóa được hầu hết các kim loại ( trừ Au,Pt), nhiều phi kim và nhiều hợp chất:

2${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$ _đặc + $\overset{0}{\mathop{Cu}}\,$ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$$\overset{+2}{\mathop{Cu}}\,$SO₄ + $\overset{+4}{\mathop{S}}\,$O₂ $\uparrow $ +2H₂O.

6${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$ _đặc + 8H$\overset{0}{\mathop{I}}\,$ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$4$\overset{0}{\mathop{I}}\,$₂+ H_{2$\overset{-2}{\mathop{S}}\,$} $\uparrow $ +4H₂O.

H₂SO₄ đặc, nóng oxi hóa kim loại lên số oxi hóa dương cao nhất:

6${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$ _đặc + 2$\overset{0}{\mathop{Fe}}\,$ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$${{\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,}_{2}}{{(S{{O}_{4}})}_{3}}$ + 3$\overset{+4}{\mathop{S}}\,$O₂ $\uparrow $ +6H₂O.

Chú ý: Al, Fe, Cr… không tác dụng với H₂SO₄ đặc, nguội.

- H₂SO₄đặc có tính háo nước → Thận trọng khi sử dụng H₂SO₄ đặc!

3. Điều chế: