Phương pháp điều chế và ứng dụng của SO2 và CaO

Phương pháp điều chế và ứng dụng của SO2 và CaO được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Nêu phương pháp điều chế và ứng dụng của SO₂ và CaO

Trả lời:

1. Điều chế và ứng dụng SO₂

Điều chế

- Đốt cháy lưu huỳnh:

S + O₂ → SO₂ (t^o)

- Đốt cháy H₂S trong oxi dư:

2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂

- Cho kim loại tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng:

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

- Đốt quặng firit sắt:

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

- Trong phòng thí nghiệm dùng phản ứng của Na₂SO₃ với dung dịch H₂SO₄:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

Ứng dụng

- Sản xuất axit sunfuric.

- Tẩy trắng giấy, bột giấy.

- Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm.

Ngoài các ứng dụng trên, SO₂ còn là chất gây ô nhiễm môi trường. Nó là nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit

2. Điều chế và ứng dụng CaO

Điều chế

Để sản xuất canxi oxit, người ta sử dụng các nguyên liệu là các loại đá giàu khoáng canxi cacbonat, trong đó phổ biến nhất là đá vôi. Đá vôi (CaCO₃) và nhiên liệu sau khi được sàng lọc sẽ cho vào lò nung ở 900 – 1200^oC và sau đó được làm nguội sẽ thu được vôi sống. Trong quá trình nung, CO₂ được sản xuất như là một sản phẩm phụ.

CaCO₃ → CaO + CO₂

Ứng dụng

- Trong ngành xây dựng như nhà ở, trường học, các công trình công cộng,…vôi sữa, vôi nhuyễn hoặc bột vôi sống được sử dụng phổ biến.

- Ứng dụng trong sản xuất gạch silicat, thủy tinh

- Sử dụng vôi sống để loại bỏ các tạp chất trong sản xuất các kim loại và hợp kim như thép, magie, nhôm,…

- Đóng vai trò là nguyên liệu thô trong sản xuất canxi cacbua, tro soda và bột tẩy trắng.

- Trong ngành vệ sinh: là một thành phần chống đông hiệu quả

- Dùng để làm tinh khiến axit citric, glucoza và thuốc nhuộm.

- Trong sản xuất gốm: dùng làm chất trợ nóng chảy cho các loại men nung vừa, nung cao khi ở nhiệt độ 1100^oC, giúp sản phẩm tạo thành có độ cứng cao hơn, ít trầy xước, giữ màu men và có khả năng chịu được axit. Làm giảm độ nhớt đối với các men có hàm lượng silica cao.

- Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.

1. Lưu huỳnh dioxit (SO₂)

SO₂ là gì?

Lưu huỳnh dioxit hay còn được gọi là sulfur dioxit, lưu huỳnh oxit, khí SO₂. Đây là một hợp chất hóa học có tên gọi khác là lưu huỳnh dioxit, đây là sản phẩm chính khi đốt cháy lưu huỳnh. SO₂ được sinh ra nhờ quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu, hoặc nấu chảy các loại quặng nhôm, sắt, kẽm, chì.

Tính chất vật lí

SO₂ là chất khí, không màu, nặng hơn không khí. Có mùi hắc, là khí độc, tan trong nước.

Khí (SO₂) là chất có điểm nóng chảy là -72,4 độ C và điểm sôi là – 10 độ C và khí sunfurơ là chất có tính khử mạnh. Ngoài ra, khí này còn có khả năng làm vẩn đục nước vôi trong và làm mất màu dung dịch brôm và màu cánh hoa hồng.

SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit yếu H₂SO₃.

Tính chất hóa học

*Lưu huỳnh dioxit là oxit axit

- SO₂ tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuro (H₂SO₃)

Phương trình phản ứng

SO₂ + H₂O –> H₂SO₃

- H₂SO₃ là axit yếu (mạnh hơn axit sunfuhidric) và không bền (ngay trong dung , dịch, H₂SO₃ cũng bị phân huỷ thành SO₂ và H₂O).

- SO₂ tác dụng với dung dịch bazơ, tạo nên 2 loại muối : muối trung hoà, như Na₂SO₃, chứa ion sunfit (SO₃) và muối axit, như NaHSO₃, chứa ion hidrosunfit (HSO₃).

*Lưu huỳnh dioxit là chất oxy hóa trung gian

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

Lưu huỳnh đioxit thể hiện là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hoá mạnh, như halogen, kali pemanganat.

Phương trình phản ứng với 2KMnO₄:

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O -> K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

*Lưu Huỳnh Đioxit được coi là chất oxy Hoá khí tác dụng với các chất khử mạnh hơn như H₂S, Mg ….

Phương trình phản ứng với H₂S: SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

Phương trình phản ứng với Mg: SO₂ + 2Mg → S + 2MgO

2. Canxi Oxit (CaO)

CaO là gì?

Vôi sống hay còn gọi là Canxi oxit là một hợp chất hóa học với công thức hóa học của canxi oxit là CaO.

Vôi sống CaO là một chất có dạng tinh thể rắn dạng bột hoặc vón cục màu trắng. Nó là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng và là một chất ăn da và có tính kiềm. Như là một sản phẩm thương mại thì vôi sống có chứa lẫn cả magie oxide (MgO), silic oxide SiO₂ và một lượng nhỏ nhôm oxide Al₂O₃ và các sắt(II) oxide FeO.

Các loại hóa chất được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp ở các lĩnh vực khác nhau như dùng trong các ngành phân bón, thuốc thú y, thủy sản, chăn nuôi, xử lý nước ở các ao hồ nuôi tôm, nuôi cá, …

Tính chất vật lý của CaO

Vôi sống là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng và là một chất ăn da và có tính kiềm.

Phân tử gam 56,1 g/mol.

Điểm nóng chảy là 2572°C tương ứng với 2845.

Điểm sôi là 2850°C tương ứng với 3123 K

Tỷ trọng riêng của CaO là 3,3-3,4 ×103 kg/m³

CaO tan tốt trong nước.

Tính chất hóa học

Mang đầy đủ tính chất hóa học của oxit bazơ.

- Tác dụng với nước:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Canxi oxit tác dụng với nước tạo ra Ca(OH)₂ ít tan trong nước. Phản ứng trên được gọi là phản ứng tôi vôi. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

- Tác dụng với axit:

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O

CaO + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O

- Tác dụng với oxit axit:

CaO + CO₂ → CaCO₃

CaO + SO₂ → CaSO₃

3CaO + P₂O₅ → Ca₃(PO₄)₂

-------------------------------

Ngoài Phương pháp điều chế và ứng dụng của SO2 và CaO đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.