Bài tập lưu huỳnh đioxit - lưu huỳnh trioxit

SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (làm quì tím hóa đỏ)

Dùng SO₂ để tẩy trắng màu cho đường

\({n_{S{O_2}(dktc)}} = \frac{{{V_{S{O_2}}}}}{{22,4}} = \frac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15\,(mol)\)

200 ml = 0,2 (lít) ⟹ n_NaOH = V_NaOH×C_M = 0,2×2 = 0,4 (mol)

Lập tỉ lệ: \(k = \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{S{O_2}}}}} = \frac{{0,4}}{{0,15}} = 2,67 > 2\)⟹ Phản ứng chỉ tạo muối Na₂SO₃. Chỉ có SO₂ pư hết, dd NaOH dư. Mọi tính toán theo số mol SO₂.

PTHH: SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

(mol)    0,15 → 0,3_{Dư 0,1} → 0,15

Vậy rắn thu được sau pư gồm: Na₂SO₃: 0,15 (mol) và NaOH dư: 0,4 – 0,3 = 0,1 (mol)

⟹ m_rắn = m_Na2SO3 + m_{NaOH dư} = 0,15.126 + 0,1.40 = 22,9 (g)

250 ml = 0,25 (lít); n_NaOH = V_NaOH×C_M = 0,25×1 = 0,25 (mol)

Lập tỉ lệ \(k = \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{S{O_2}}}}} = \frac{{0,25}}{{0,125}} = 2\)⟹ phản ứng chỉ tạo muối Na₂SO₃. Cả SO₂ và NaOH đều phản ứng hết.

⟹ dd thu được chỉ chứa chất tan là Na₂SO₃

\({n_{S{O_2}}} = \frac{{12,8}}{{64}} = 0,2\,(mol);\,{n_{NaOH}} = 0,25.1 = 0,25\,(mol)\)

Khi hấp thụ SO₂ vào NaOH có thể xảy ra PTHH sau:

SO₂ + NaOH → NaHSO₃                (1)

SO₂ + 2NaOH → Na­₂SO₃ + H₂O    (2)

Ta thấy: \(1 < k = \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{S{O_2}}}}} = \frac{{0,25}}{{0,2}} = 1,25 < 2\) Do vậy phản ứng xảy ra theo cả (1) và (2).

Dd thu được gồm NaHSO₃ và Na₂SO₃.

Ta có: n_SO2 = 0,02 mol; n_NaOH = 0,25.0,5 = 0,125 mol

Ta có tỉ lệ k = n_NaOH/n_SO2 = 0,125 : 0,02 = 6,25 > 2.

Do đó SO₂ tác dụng với NaOH theo PTHH sau:

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

⟹ n_Na2SO3 = n_SO2 = 0,02 mol → m_Na2SO3 = 0,02.126 = 2,52 gam

n_NaOH = 0,1.1,2 = 0,12 (mol)

Đặt số mol của NaHSO₃ và Na₂SO₃ lần lượt là x và y

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}BTNT{\rm{ Na: x  +  2y  =  0,12}}\\{\rm{m}}{\,_{muoi}}\, = {\rm{104x  +  126y  =  10,02}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,06\\y = 0,03\end{array} \right.\)

BTNT S: \({n_{S{O_2}}} = n{\,_{NaHS{O_3}}} + \,n{\,_{N{a_2}S{O_3}}} = 0,06 + 0,03 = 0,09(mol)\)

→ V_SO2(đktc) = 0,09×22,4 = 2,016 (l)

S vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử vì S có mức oxi hóa trung gian.

SO₂ vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử vì trong phân tử SO₂ thì S có mức oxi hóa trung gian.

Câu sai là: Sục SO₂ vào dung dịch K₂CO₃ tạo khí CO₂. SO₂ không đẩy được CO₂ ra khỏi dung dịch

Khi sục khí SO₂ vào dung dịch H₂S thì dung dịch bị vẩn đục màu vàng do S sinh ra:

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

Những phản ứng SO₂ đóng vai trò chất khử là

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

e) 2SO₂ + O₂ $\overset{{{V}_{2}}{{O}_{5}},{{t}^{o}}}{\leftrightarrows}$ 2SO₃

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

(1) MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ (X) + 2H₂O

(2) FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S (Y)

(3) Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂ (Z) + H₂O

(4) NH₄HCO₃ + 2NaOH _(dư) → Na₂CO₃ + NH₃ (G) + 2H₂O

=> những khí tác dụng được với NaOH là: Cl₂ (X), H₂S (Y), SO₂ (Z)

Các hóa chất có thể dùng để loại khí SO₂ ra khỏi CO₂ là:

(2) dung dịch Br₂;

(3) dung dịch KMnO₄;

(4) dung dịch Na₂SO₃

Ứng dụng không phải của SO₂ là sản xuất nước uống có gas.

Sản xuất nước uống có gas người ta dùng CO₂

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.

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

 Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑

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

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

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

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

2SO₂ + O₂  $\overset{{{V}_{2}}{{O}_{5}},{{t}^{o}}}{\leftrightarrows}$  2SO₃

Tác nhân chủ yếu gây ra mưa axit là SO₂ và NO₂.

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

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O