Hợp chất của lưu huỳnh

1 5

Chuyên đề Hóa học lớp 10: Hợp chất của lưu huỳnh được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

1/ Hidro sunfua (H2S)

a/ 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.

b/ Tính khử mạnh

Là chất khử mạnh vì trong H2S lưu huỳnh có số oxi hoá thấp nhất (-2), tác dụng hầu hết các chất ôxihóa tạo sản phẩm ứng với số oxh cao hơn.

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.

Tác dụng với oxi có thể tạo S hoặc SO2 tùy lượng ôxi và cách tiến hành phản ứng.

2H2S + 3O2 chuyên đề hóa học2H2O + 2 SO2 (dư oxi)

2H2S + O2 chuyên đề hóa học2H2O + 2S

Ở nhiệt độ cao, khí H2S cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt, H2S bị oxi hóa thành SO2:

2H2S + 3O2 chuyên đề hóa học2H2O + 2SO2

Tác dụng với clo có thể tạo S hay H2SO4 tùy điều kiện phản ứng

H2S+4Cl2 + 4H2O → 8HCl + H2SO4

H2S +Cl2 → 2 HCl + S (khí clo gặp khíH2S)

Dung dịch H2S có tính axit yếu 2 nấc : Khi tác dụng dung dịch kiềm có thể tạo muối axit hoặc muối trung hoà

H2S + NaOH → NaHS + H2O

H2S + NaOH → Na2S + H2O

*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.

2/ Lưu huỳnh (IV) oxit

Công thức hóa học SO2 ngoài ra có các tên gọi khác là lƣu huỳnh dioxit hay khí sunfurơ, hoặc anhidrit sunfurơ.

Với số oxi hoá trung gian: +4 (SO2). Khi SO2vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa và là 1 oxit axit.

SO2 là chất khử ( S+4 -2e → S+6)

Khi gặp chất oxi hóa mạnh như O2, Cl2, Br2: khí SO2 đóng vai trò là chất khử.

2 SO2 +O2 → 2SO2

SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4

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

SO2 là chất oxi hoá (S+4 + 4e → So). Khi tác dụng chất khử mạnh:

SO2 + 2H2S → 2H2O + 3S

SO2 + Mg → MgO + S

Ngoài ra SO2 là một oxit axit:

SO2 + NaOH → NaHSO3

SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O

Nếu 1 < nNaOH : nSO2 <2 sản phẩm tạo 2 muối: x mol

NaHSO3 và y mol Na2SO3.

3/ Lưu huỳnh (VI) oxit

SO3: lưu huỳnh trioxit, là 1 oxit axit

Tác dụng với H2O tạo axit sunfuric: SO3 + H2O → H2SO4

SO3 tan vô hạn trong H2SO4 tạo oleum H2SO4.nSO3

Tác dụng với bazo tạo muối

SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O

4/ Axit sunfuric

a/ Tính chất vật lý

Axit sunfuric (H2SO4) là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3).

H2SO4 tan vô hạn trong nước và toả nhiệt rất nhiều nhiệt. Nếu ta rót nước vào H2SO4, nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm. Vì vậy, muốn pha loãng axit H2SO4 đặc, người ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh mà không được làm ngược lại.

b/ Tính chất hoá học

Ở trạng thái loãng là một axit mạnh, ở trạng thái đặc là một chất ôxihóa mạnh.

 - Ở dạng loãng là axít mạnh: làm đỏ quì tím, tác dụng kim loại(trước H2) giải phóng H2, tác dụng bazơ, oxit bazơ và nhiều muối.

H2SO4 làm quỳ tím hóa đỏ

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl

Na2 CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

- Ở dạng đặc là một chất ôxi hóa mạnh

Tác dụng với kim loại: oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO2 (có thể H2 S, S nếu kim loại khử mạnh như Mg ).

2 Fe + 6H2SO4 chuyên đề hóa học Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O

Cu + 2H2SO4 chuyên đề hóa học CuSO4 + SO2 + 2H2O

Al, Fe, Cr không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, vì kim loại bị thụ động hóa.

Tác dụng với phi kim (tác dụng với các phi kim ở dạng rắn, to) tạo hợp chất của phim kim ứng với số oxh cao nhất.

C + 2H2SO4 chuyên đề hóa học CO2 + 2SO2 + 2H2O

S + 2H2SO4 chuyên đề hóa học3SO2 + 2H2O

Tác dụng với một số chất có tính khử

FeO + H2SO4 chuyên đề hóa họcFe2 (SO4)3+ SO2 + 4H2O

HBr + H2SO4 chuyên đề hóa họcBr2 + SO2 + 2H2O

Hút nươc của 1 số chất hữu cơ:

C12H22O11 + H2SO4(đ) → 12C + H2SO4.11H2O

c/ Ứng dụng

- Axit sunfuric là hoá chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất. Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4.

- Axit sunfuric được dùng để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hoá học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ...

d/ Sản xuất axit sunfuric

Axit sunfuric được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc. Phương pháp này có 3 công đoạn chính:

 - Sản xuất lưu huỳnh đioxit (SO2)

Phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu có sẵn, người ta đi từ nguyên liệu ban đầu là lưu huỳnh hoặc pirit sắt FeS2

- Đốt cháy lưu huỳnh:

S + O2 chuyên đề hóa học SO2

- Đốt quặng pirit sắt FeS2

4FeS2+ 11O2chuyên đề hóa học 2Fe2O3 + 8SO2

- Sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO3)

Oxi hoá SO2 bằng khí oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ 450 – 500oC, chất xúc tác là vanađi(V) oxit V2O5:

2SO2 + O2chuyên đề hóa học 2SO3

- Hấp thụ SO3 bằng H2SO4

Dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3, được oleum H2SO4 .nSO3:

H2SO4 + nSO3 → H2SO4 .nSO3

Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng oleum, được H2SO4 đặc:

H2SO4 .nSO3 + nH2O → (n + 1) H2SO4

5/ Muối sunfat và nhận biết ion sunfat

a/ Muối sunfat

Muối sunfat là muối của axir sunfuric. Có 2 loại muối sunfat:

- Muối trung hoà (muối sunfat) chứa ion sunfat SO. Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO4, SrSO4, PbSO4 không tan.

- Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion hiđrosunfat HSO

b/ Nhận biết ion sunfat

Thuốc thử nhận biết ion sunfat là dung dịch muối bari. Sản phẩm phản ứng là bari sunfat BaSO4 kết tủa trắng, không tan trong axit.

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl

Na2SO4 + Ba(OH) 2 → BaSO4 + 2Na

Trong phần chuyên đề trên đây chúng ta có thể hiểu biết thêm về Hợp chất của lưu huỳnh gồm các khái niệm về tính chất vật lý, các phản ứng hóa học, ứng dụng vào thực tế và cách điều chế các hợp chất của lưu huỳnh.

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Hóa học 10: Hợp chất của lưu huỳnh. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Hóa học lớp 10, Giải bài tập Vật Lí 10, Tài liệu học tập lớp 10VnDoc tổng hợp và giới thiệu tới các bạn đọc.

Đánh giá bài viết
1 5
Chuyên đề Hóa học 10 Xem thêm