Bài tập Hóa học vô cơ: oxi – lưu huỳnh

CHƯƠNG V
OXI- LƯU HUỲNH
LÍ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG
HÓA HỌC
PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM VI, OXI – LƯU HUỲNH
1. VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIA TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
Các nguyên tố thuộc PNC nhóm VI gồm 8O 16S 34Se 52Te 84Po có 6 electron ngoài cùng do đó dễ dàng nhận 2e để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Vậy tính ôxihóa là tính chất chủ yếu.
2. ÔXI trong tự nhiên có 3 đồng vị , Oxi là một phi kim hoạt động và là một chất ôxihóa mạnh vì thế trong tất cả các dạng hợp chất , oxi thể hiện số oxi hoá –2 (trừ : các peoxit )
TÁC DỤNG HẦU HẾT MỌI KIM LOẠI (trừ Au và Pt), cần có t0 tạo ôxit
2Mg + O2 2MgO 	Magiê oxit
4Al + 3O2 2Al2O3 	Nhôm oxit
3Fe + 2O2 Fe3O4 	Oxit sắt từ (FeO, Fe2O3)
TÁC DỤNG TRỰC TIẾP CÁC PHI KIM (trừ halogen), cần có t0 tạo ra oxit
S + O2 SO2 
C + O2 CO2 
N2 + O2 2NO t0 khoảng 30000C hay hồ quang điện
TÁC DỤNG H2 (nổ mạnh theo tỉ lệ 2 :1 về số mol), t0
2H2 + O2 2H2O
TÁC DỤNG VỚI CÁC HỢP CHẤT CÓ TÍNH KHỬ
 2SO2 + O2 V2O5 3000C 2SO3
 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
3. ÔZÔN là dạng thù hình của oxi và có tính ôxhóa mạnh hơn O2 rất nhiều
O3 + 2KI + H2O I2 + 2KOH + O2 (oxi không có)
Do tạo ra KOH nên O3 làm xanh quì tẩm dd KI (dùng trong nhận biết ozon)
2Ag + O3 Ag2O + O2 (oxi không có phản ứng)
4. LƯU HUỲNH là chất ôxihóa nhưng yếu hơn O2, ngoài ra S còn đóng vai trò là chất khử khi tác dụng với oxi
	S là chất oxihóa khi tác dụng với kim loại và H2 tạo sunfua chứa S2-
TÁC DỤNG VỚI NHIỀU KIM LOẠI ( có t0, tạo sản phẩm ứng soh thấp của kim loại)
Fe + S0 FeS-2 	sắt II sunfua
Zn + S0 ZnS-2 	kẽm sunfua
Hg + S HgS-2 thủy ngân sunfua, phản ứng xảy ra ở t0 thường
TÁC DỤNG HIDRO tạo hidro sunfua mùi trứng ung
H2 + S H2S-2 	hidrosunfua
	S là chất khử khi tác dụng với chất ôxihóa tạo hợp chất với soh dương (+4, +6)
	TÁC DỤNG PHI KIM (trừ Nitơ và Iod)
	S + O2 SO2 	khí sunfurơ, lưu huỳnh điôxit, lưu huỳnh (IV) ôxit.
	Ngoài ra khi gặp chât ôxihóa khác như HNO3 tạo H2SO4
4. HIDRÔSUNFUA (H2S) 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 soh cao hơn.
TÁC DỤNG OXI cóthể tạo S hoặc SO2 tùy lượng ôxi và cách tiến hành phản ứng.
2H2S + 3O22H2O + 2SO2 (dư ôxi, đốt cháy)
2H2S + O22H2O + 2S(Dung dịch H2S trong không khí hoặc làm lạnh ngọn lửa H2S đang cháy)
TÁC DỤNG VỚI CLO có thể tạo S hay H2SO4 tùy điều kiện phản ứng
H2S + 4Cl2 + 4H2O8HCl + H2SO4
H2S + Cl2 2 HCl + S (khí clo gặp khí H2S)
DUNG DỊCH H2S CÓ TÍNH AXIT YẾU : Khi tác dụng dung dịch kiềm có thể tạo muối axit hoặc muối trung hoà 
H2S + NaOH NaHS + H2O
H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O
	5. LƯU HUỲNH (IV) OXIT công thức hóa học SO2, ngoài ra có các tên gọi khác là lưu huỳnh dioxit hay khí sunfurơ, hoặc anhidrit sunfurơ.
Với số oxi hoá trung gian +4 (O2). Khí SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá và là một oxit axit.
 SO2 LÀ CHẤT KHỬ ( - 2e ) Khi gặp chất oxi hoá mạnh như O2, Cl2, Br2 : khí SO2 đóng vai trò là chất khử.
2O2 + O2 V2O5 4500 2SO3
2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + H24
SO2 LÀ CHẤT OXI HOÁ ( + 4e ) Khi tác dụng chất khử mạnh 
2 + 2H2S 2H2O + 3
2 	 + Mg MgO + S
Ngoài ra SO2 là một oxit axit
 SO2 + NaOH NaHSO3 ( 2 )
SO2 + 2 NaOH Na2SO3 + H2O ( 1)
Nếu 1< < 2 thì tạo ra cả hai muối 
6. LƯU HUỲNH (VI) OXIT công thức hóa học SO3, ngoài ra còn tên gọi khác lưu huỳnh tri oxit, anhidrit sunfuric.
Là một ôxit axit
TÁC DỤNG VỚI H2O tạo axit sunfuric
SO3 + H2O H2SO4 + Q
SO3 tan vô hạn trong H2SO4 tạo ôleum : H2SO4.nSO3
TÁC DỤNG BAZƠ tạo muối 
SO3 + 2 NaOH Na2SO4 + H2O
7. AXÍT SUNFURIC H2SO4 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 H) giải phóng H2, tác dụng bazơ, oxit bazơ và nhiều muối.
H2SO4 2H+ + SO42- là quì tím hoá màu đỏ.
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2­
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
H2SO4 + BaCl2 BaSO4¯ + 2 HCl
H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2­
H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + H2O + CO2­
 Ở dạng đặc là một chất ôxihóa mạnh
TÁC DỤNG 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 H2S, S nếu kim loại khử mạnh)
2Fe + 6 H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O
	Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + SO2+ 2H2O
Al, Fe, Cr không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, vì kim loại bị thụ động hóa. 
TÁC DỤNG VỚI CÁC PHI KIM (tác dụng với các phi kim dạng rắn, t0) tạo hợp chất của phi kim ứng với soh cao nhất
2H2SO4(đ) + C CO2 + 2SO2 + 2H2O
 	2H2SO4(đ) + S 3SO2 + 2H2O 
TÁC DỤNG MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ TÍNH KHỬ 
 FeO + H2SO4 (đ) Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
 	 2HBr + H2SO4 (đ) Br2 + SO2 + 2H2O
	HÚT NƯỚC MỘT SỐ CHẤT HỮU CƠ 
C12H22O11 + H2SO4(đ) 12C + H2SO4.11H2O
8. MUỐI SUNFUA VÀ NHẬN BIẾT GỐC SUNFUA (S2- ) hầu như các muối sunfua điều không tan, chỉ có muối của kim loại kiềm và kiềm thổ tan (Na2S, K2S, CaS, BaS). Một số muối không tan và có màu đặc trưng CuS đen, PbS đen, CdS vàng, SnS đỏ gạch, MnS hồng.
Để nhận biết S2- dùng dung dịch Pb(NO3)2 
9. MUỐI SUNFAT VÀ NHẬN BIẾT GỐC SUNFAT (SO42-)
	Có hai loại muối là muối trung hòa (sunfat) và muối axit (hidrôsunfat).
	Phần lớn muối sunfat tan, chỉ có BaSO4, PbSO4 không tan có màu trắng, CaSO4 ít tan có màu trắng.
	Nhận biết gốc sunfat dùng dung dịch chứa SO42-
10. ĐIỀU CHẾ ÔXI 
	2KClO3 2KCl + 3O2 (xúc tác MnO2), điều chế trong PTN
	Trong CN chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
11. ĐIỀU CHẾ HIDRÔSUNFUA (H2S)
CHO FES HOẶC ZNS TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH HCl
FeS + 2HCl ® FeCl2 + H2S­
	ĐỐT S TRONG KHÍ HIDRO
 H2 + S H2S
12. ĐIỀU CHẾ SO2 có rất nhiều phản ứng điều chế 
 S + O2 SO2
 Na2SO3 + H2SO4(đ) Na2SO4 + H2O + SO2
 Cu +2H2SO4(đ) CuSO4 + 2H2O +SO2
 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
 Đốt ZnS, FeS, H2S, S trong oxi ta cũng thu được SO2.
13. ĐIỀU CHẾ SO3
2SO2 + O2 2 SO3 (xúc tác V2O5, t0)
	SO3 là sản phẩm trung gian điều chế axit sunfuric.
14. SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC ( trong CN) 
 TỪ QUẶNG PYRIT SẮT FES2
 	Đốt FeS2 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Oxi hoá SO2 2SO2 + O2 2SO3 
Hợp nước: SO3 + H2O H2SO4
 	TỪ LƯU HUỲNH
Đốt S tạo SO2: S + O2 SO2
Oxi hoá SO2 	 2SO2 + O2 2SO3
 SO3 hợp nước	 SO3 + H2O ® H2SO4