Bài tập lưu huỳnh đioxit - lưu huỳnh trioxit

Chất rắn vàng là S → X là SO₂ do X có khả năng tẩy trắng chống mốc và là nguyên nhân gây mưa axit

\(2 > \frac{{{n_{KOH}}}}{{{n_{S{O_2}}}}} = 1,5 > 1\)

Sau phản ứng thu được 2 muối

Dẫn khí H₂S vào dung dịch KMnO₄ và H₂SO₄ loãng, màu tím của dung dịch KMnO₄ chuyển sang không màu và có vẩn đục màu vàng

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

Những phản ứng SO₂ đóng vai trò chất khử là

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

e) 2SO₂ + O₂ → 2SO₃

Vì \(\mathop S\limits^{ + 4} \) cho 2e để tạo thành \(\mathop S\limits^{ + 6} \)

FeS + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S (A)

2FeS + 10H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 9SO₂ (B)+ 10H₂O

2H₂S + SO₂ → 3S (C) + 2H₂O

=> những khí tác dụng được với NaOH là: H₂S (A), SO₂ (B), S (C)

Cả CO₂ và SO₂ đều phản ứng và làm vẩn đục nước vôi trong => không nhận biết được

Ứng dụng không phải của ozon là điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Tác nhân chủ yếu trong khí thải gây ra mưa axit là: SO₂ và NO₂.

SO₂ là một trong những khí gây ô nhiễm môi trường là do SO₂ là khí độc, tan trong nước mưa tạo thành axit gây ra sự ăn mòn kim loại.

Phản ứng xảy ra là:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

Phản ứng được dùng để điều chế SO₂ trong công nghiệp là:

4FeS₂ + 11O₂ → 8SO₂ + 2Fe₂O₃ (đi từ quặng pirit)

Các phản ứng tạo ra lưu huỳnh ở mức oxi hóa +6 là:

a. S+\(F_2\) → SF₆

b. SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

c. 2SO₂ + O₂ \(\xrightarrow{{{V_2}{O_5},{t^o}}}\) 2SO₃

d. SO₂ + H₂O → H₂SO₃

e. H₂S + 4Cl₂(dư) + 4H₂O → 8HCl + H₂SO₄

Để hạn chế khí SO₂ bay ra, người ta sử dụng bông tẩm xút xút vì xút có khả năng phản ứng:

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

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

   0,1   ←    0,25        →         0,1

pH = - log (H⁺) = - log (0,1) =1

n_SO2 = 0,45 mol; n_Ba(OH)2 = 0,36 mol

Xét tỉ lệ: \(1 < T = \frac{{{n_{S{O_2}}}}}{{{n_{Ba{{(OH)}_2}}}}} < 2\)

=> phản ứng thu được 2 muối Ba(HSO₃)₂  (x mol) và BaSO₃ (y mol)

Bảo toàn nguyên tố Ba: \({n_{Ba{{(OH)}_2}}} = {n_{Ba{{(H{\text{S}}{O_3})}_2}}} + {n_{BaS{O_3}}} =  > \,\,x + y = 0,36\,\,(1)\)

Bảo toàn nguyên tố S: \({n_{S{O_2}}} = 2{n_{Ba{{(H{\text{S}}{O_3})}_2}}} + {n_{BaS{O_3}}} =  > \,2\,x + y = 0,45\,\,(2)\)

Từ (1) và (2) => x = 0,09 mol; y = 0,27 mol

mdd sau phản ứng = m_SO2 + m_{dd Ba(OH)2} – m_BaSO3 = 0,45. 64 + 273,6 – 0,27. 217= 243,81 gam

\( =  > \,\,C{\% _{Ba{{(H{\text{S}}{O_3})}_2}}} = \frac{{0,09.\,\,299}}{{243,81}}.100\%  = 11,03\% \)

n_SO2 = 0,1 mol;  n_NaOH = 0,3 mol

Xét tỉ lệ: \(T = \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{S{O_2}}}}} > 2\)

=> phản ứng thu được muối Na₂SO₃ và NaOH dư

n _KOH = 0,2 mol; n _KHSO3 = 0,1 mol

Theo BTNT K ta thấy n _KOH >  n _KHSO3 => phản ứng có tạo muối K₂SO₃

BTNT K: n _KOH = n _KHSO3 + 2n _K2SO3 => n _K2SO3 = 0,05 mol

BTNT S: n _SO2 = _nK2SO3 +  n _KHSO3 = 0,05 + 0,1 = 0,15 mol

V _SO2 = 3,36 lít

n _SO2 = 0,1 mol

Giả sử phản ứng tạo 1 muối NaHSO₃

BTNT S:  n_NaHSO3 = n_SO2 = 0,1 => m _muối = 10,4 gam < 11,5 gam

Giả sử phản ứng tạo 1 muối Na₂SO₃

BTNT S:  n_Na2SO3 = n_SO2 = 0,1 => m _muối = 12,6  gam > 11,5 gam

Chứng tỏ phản ứng tạo hỗn hợp 2 muối NaHSO₃ (a mol) và Na₂SO₃ (b mol)

Ta có hpt: \(\left\{ \begin{gathered}a + b = 0,1 \hfill \\104a + 126b = 11,5 \hfill \\ \end{gathered}  \right. =  > \left\{ \begin{gathered}a = 0,05 \hfill \\b = 0,05 \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

BTNT Na => n _NaOH = 2n _Na2SO3 + n _NaHSO3 = 0,15 mol

V_NaOH = 0,15 :1 = 0,15 lít = 150ml

n_{CO2 bđ} = 0,4 mol

100 ml X + Ba(OH)₂ =>  n_BaCO3 = n_{C(100 ml X)} = 0,2 mol

=> Trong 200 ml X có 0,8 mol C => Bảo toàn C : n_{CO2 bđ} + n_K2CO3 = n_C(X)

=> n_K2CO3 = y = 0,4 mol

Giả sử trong 100 ml X có a mol K₂CO₃ và b mol KHCO₃

Bảo toàn C: a + b = 0,2.2 = 0,4 mol

Cho từ từ X vào n_HCl = 0,3 mol tạo n_CO2 = 0,24 mol

=> K₂CO₃ và KHCO₃ phản ứng đồng thời (vì HCl lúc đầu dư) theo tỉ lệ mol a : b

Gọi n_{K2CO3 pứ} = ax và n_{KHCO3 pứ} = bx

=> 2ax + bx = n_HCl = 0,3 mol ; ax + bx = n_CO2 = 0,24 mol

=> ax = 0,06 và bx = 0,18 mol

=> a : b = 1 : 3

=> a = 0,1 ; b = 0,3 mol

=> Bảo toàn K : x + 2y = 2.(2a + b)

=> x = 0,2 mol

Bước 1: Tính số mol Fe và S trong X

- Quy đổi hỗn hợp X gồm FeS₂ và FeS thành hỗn hợp X gồm Fe và S.

- Bảo toàn nguyên tố Fe và S ta có:

\(X\left\{ \begin{array}{l}{n_{Fe}} = {n_{Fe{S_2}}} + {n_{FeS}} = 0,008 + 0,012 = 0,02\\{n_S} = 2{n_{Fe{S_2}}} + {n_{FeS}} = 2.0,008 + 0,012 = 0,028\end{array} \right.(mol)\)

Bước 2: Tính số mol SO₂ sinh ra

X + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Quá trình trao đổi e:

Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e          ;           S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

S⁰ → S⁺⁶ + 6e

Bảo toàn electron ta có:

\(3{n_{Fe}} + 6{n_S}\; = 2{n_{S{O_2}}} \Rightarrow {n_{S{O_2}}} = 0,114(mol)\)

Bước 3: Tính thể tích KMnO₄

PTHH: 5SO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

                0,114 → 0,0456     (mol)

⟹ \({V_{KMn{O_4}}} = \dfrac{{{n_{KMn{O_4}}}}}{{{C_{M(KMn{O_4})}}}} = \dfrac{{0,0456}}{{0,02}} = 2,28(l)\)

Vậy V = 2,28 lít.