Buzz
1. Tổng quan về SO2 và O2
SO2:
- Lưu huỳnh đioxit, thường được gọi là sulfur đioxit hoặc khí SO2, là sản phẩm chính khi đốt lưu huỳnh trong điều kiện tối ưu. Ngoài ra, SO2 cũng được tạo ra khi đốt các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, hoặc trong quá trình luyện kim các quặng đồng, niken, kẽm và chì.
- Tính chất vật lý của SO2: Khí SO2 là một loại khí không màu, nặng hơn không khí, có mùi hôi và dễ hòa tan trong nước. Nó có điểm sôi là -10 độ C và điểm nóng chảy là -72 độ C. Đặc biệt, khí này có khả năng làm loãng nước sôi và thay đổi màu dung dịch brom cũng như màu cánh hoa hồng.
- Tính chất hóa học của SO2
+ SO2 thể hiện các tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất oxit axit, chẳng hạn như:
+ Khi phản ứng với axit hoặc dung dịch bazơ, SO2 sẽ tạo ra hai loại muối là sunfit và hiđrosunfit.
+ Lưu huỳnh đioxit khi tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo thành hai loại muối là sunfit và hiđrosunfit.
+ Lưu huỳnh đioxit phản ứng với oxit bazơ để tạo thành muối.
+ SO2 vừa hoạt động như một chất khử, vừa đóng vai trò là tác nhân oxi hóa.
- Các ứng dụng chính của khí SO2 trong đời sống
Mặc dù SO2 có thể gây hại cho sức khỏe, nhưng nó lại rất quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học. Dưới đây là một số ứng dụng thực tế của SO2:
+ Được sử dụng làm chất trung gian trong việc sản xuất axit sunfuric.
+ Được sử dụng để tẩy trắng giấy, tinh bột, và dung dịch đường, v.v.
+ SO2 được áp dụng như một chất bảo quản trong hoa quả sấy khô và mứt để chống vi khuẩn, giữ màu sắc và ngăn ngừa quá trình thối rữa của trái cây.
+ Trong xử lý nước thải y tế và sinh hoạt, lưu huỳnh đioxit được dùng để xử lý nước thải có chứa clo.
+ Khí SO2 cũng hoạt động như một chất làm đặc có khả năng cô đặc dễ dàng ở nhiệt độ bay hơi cao.
+ Được dùng trong quá trình sản xuất H2SO4.
+ Dùng làm chất tẩy trắng cho vải, giấy, và dung dịch sơn, v.v.
+ Được sử dụng làm chất bảo quản cho các sản phẩm từ hoa quả sấy khô.
+ Có tính kháng khuẩn và chống oxy hóa trong ngành sản xuất thực phẩm.
O2:
- Oxy (hay còn gọi là Oxygen) là nguyên tố phi kim với số hiệu nguyên tử 8 và nguyên tử khối 16 đvC, thuộc nhóm VI A và chu kỳ 2. Cấu hình electron của nó là 1s2 2s2 2p4.
- Tình trạng tự nhiên
Oxi là nguyên tố chiếm tỷ lệ cao nhất theo khối lượng trong vỏ Trái Đất (49%). Trong không khí, oxi đứng thứ hai về thể tích sau nitơ (khoảng 21% thể tích không khí).
Ở điều kiện bình thường, oxi chủ yếu tồn tại dưới dạng khí O2 tự do, hoặc trong các hợp chất oxit. Ozon O3 cũng có mặt trong khí quyển của Trái đất.
- Tính chất vật lý của Oxi
Oxi (O2) là khí không màu, không mùi, ít hòa tan trong nước, nặng hơn không khí với d = 3.22. Khí oxy hóa lỏng ở nhiệt độ -183°C.
- Các đặc điểm hóa học của Oxi
+ Oxi phản ứng với kim loại
Phản ứng nổi bật của oxi là phản ứng cháy. Oxi có khả năng kết hợp với hầu hết các kim loại khi được nung nóng để tạo thành các oxit, trừ vàng và bạch kim, vì oxi không phản ứng với hai kim loại này.
+ Oxi phản ứng với phi kim
+ Oxi phản ứng với các hợp chất khác
Do Oxi có độ âm điện cao, nó có khả năng phản ứng với nhiều chất khác để tạo ra các hợp chất mới.
2. Cân bằng phương trình hóa học SO2 + O2 → SO3 (SO2 chuyển thành SO3)
Phương trình phản ứng
2SO2 + O2 ⇔ 2SO3
- Các điều kiện cần thiết để phản ứng SO2 tạo thành SO3
Oxi hóa SO2 bằng khí Oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ từ 450 đến 500°C, chất
3. Một số bài tập ứng dụng phương trình hóa học 2SO2 + O2 → 2SO3
Câu 1. Khí CO2 có chứa SO2. Trong số các hóa chất sau:
(1) dung dịch NaOH;
(2) dung dịch Br2;
(3) dung dịch KMnO4;
(4) dung dịch Na2SO3;
(5) nước vôi;
(6) khí O2.
Có bao nhiêu hóa chất có khả năng loại bỏ khí SO2 khỏi CO2.
A. 4
B. 5
C. 3
D. 2
Đáp án:
Lựa chọn: C
Giải thích chi tiết:
Các chất hóa học có khả năng loại bỏ khí SO2 khỏi CO2 bao gồm:
(2) dung dịch Br2;
(3) dung dịch KMnO4;
(4) dung dịch Na2SO3
Câu 2: Trong các câu dưới đây, câu nào không đúng?
A. Khi cho SO2 vào dung dịch NaOH với tỉ lệ 1< nNaOH/nSO2< 2, ta sẽ thu được hỗn hợp gồm hai muối Na2SO3 và NaHSO3.
B. Khi cho SO2 vào dung dịch K2CO3 sẽ tạo ra khí CO2.
C. SO2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.
D. SO2 làm mất màu dung dịch brom.
Giải đáp:
Lựa chọn đúng: B
Giải thích:
Câu không chính xác là: Khi cho SO2 vào dung dịch K2CO3, không tạo ra khí CO2. SO2 không thể đẩy CO2 ra khỏi dung dịch.
Câu 3: Khí CO2 bị lẫn SO2. Trong số các hóa chất dưới đây:
(1) dung dịch NaOH;
(2) dung dịch Br2;
(3) dung dịch KMnO4;
(4) dung dịch Na2SO3;
(5) nước vôi trong;
(6) khí O2.
Có bao nhiêu loại hóa chất có khả năng loại bỏ khí SO2 khỏi CO2?
A. 4
B. 5
C. 3
D. 2
Giải đáp:
Lựa chọn đúng: C
Giải thích chi tiết:
Các chất hóa học có khả năng loại bỏ khí SO2 khỏi CO2 bao gồm:
(2) dung dịch Br2;
Khí SO2 làm mất màu dung dịch brom
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
(3) dung dịch KMnO4;
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
(4) dung dịch Na2SO3
Na2SO3 + 2CO2 + H2O → 2NaHCO3 + SO2
Câu 4: Trong thí nghiệm với H2SO4 đặc, nóng thường sinh ra khí SO2. Để giảm thiểu tối đa khí SO2 thoát ra gây ô nhiễm, người ta thường dùng bông tẩm dung dịch nào sau đây để bịt ống nghiệm:
A. cồn.
B. muối ăn.
C. xút.
D. giấm ăn.
Giải đáp:
Lựa chọn đúng: C
Giải thích:
Để ngăn ngừa khí SO2 thoát ra, người ta dùng bông tẩm dung dịch xút vì xút có khả năng phản ứng với SO2:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Câu 5: SO2 có cả tính oxi hóa lẫn tính khử do trong phân tử SO2
A. S có trạng thái oxi hóa trung gian.
B. S có mức oxi hóa cao nhất.
C. S có mức oxi hóa thấp nhất.
D. S có một cặp electron tự do.
Giải đáp:
Lựa chọn đúng: A
Giải thích:
SO2 có cả tính oxi hóa lẫn khử vì trong phân tử SO2, lưu huỳnh có mức oxi hóa ở mức trung gian.
Câu 6: Vì hơi thủy ngân rất độc, khi nhiệt kế thủy ngân bị vỡ, bột được dùng để rắc lên thủy ngân và gom lại là:
A. vôi sống.
B. cát.
C. Muối ăn.
D. Lưu huỳnh
Giải đáp:
Lựa chọn đúng: D
Câu 7: Ứng dụng chính của lưu huỳnh là:
A. Sản xuất thuốc và phẩm nhuộm
B. Chế tạo axit sulfuric (H2SO4)
C. Lưu hóa cao su
D. Sản xuất diêm, thuốc diệt côn trùng và nấm mốc
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 8: Tính chất vật lý nào sau đây không đặc trưng cho lưu huỳnh?
A. Chất rắn màu vàng, dễ vỡ
B. Không hòa tan trong nước
C. Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn của nước
D. Hòa tan nhiều trong benzen và cồn etylic
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 9: Khi ngâm một đinh sắt sạch vào dung dịch đồng (II) sulfat màu xanh, hiện tượng quan sát được là:
A. Màu xanh của dung dịch dần nhạt đi.
B. Một phần của đinh sắt bị hòa tan.
C. Kim loại đồng màu đỏ bám vào đinh sắt, đinh sắt không bị hòa tan.
D. Một phần đinh sắt bị hòa tan, đồng màu đỏ kết tủa bám vào đinh sắt, đồng thời màu xanh của dung dịch giảm dần.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Khi đinh sắt được nhúng vào dung dịch CuSO4, đinh sắt sẽ bị hòa tan, đồng sẽ bám vào đinh sắt, dung dịch CuSO4 phản ứng tạo ra FeSO4 khiến màu xanh của dung dịch giảm dần.
Câu 10: Khí CO thường được sử dụng làm chất đốt trong công nghiệp. Nếu khí CO lẫn tạp chất CO2 và SO2, hóa chất nào sau đây có thể loại bỏ những tạp chất này khỏi CO?
A. H2O cất.
B. dung dịch HCl
C. dung dịch Ca(OH)2
D. dung dịch xút
Lời giải:
Đáp án: C
