Hoá học 10 Bài 34: Luyện tập Oxi và lưu huỳnh

- Oxi (8)

+ Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁴

+ Độ âm điện: 3,44

+ Tính chất hóa học: Có tính oxi hoá mạnh, Không có tính khử

+ So sánh tính oxi hóa: S + O₂ → SO₂

- Lưu huỳnh (16)

+ Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

+ Độ âm điện: 2,58

+ Tính chất hóa học: Có tính oxi hoá , có tính khử

+ So sánh tính oxi hóa: S + O₂ → SO₂

- Nhận xét

+ Cấu hình electron: Đều có 6e lớp ngoài cùng

+ Độ âm điện: ĐÂĐ: O > S

+ Tính chất hóa học: Đều có tính oxi hoá

+ So sánh tính oxi hóa: Tính oxi hoá: O₂ > S

- Giống: Đều có tính oxi hoá

- So sánh tính oxi hóa:

+ Oxi: tính oxi hóa mạnh

Ag + O₂ → không xảy ra

O₂ + KI + H₂O → không xảy ra

+ Ozon: tính oxi hoá rất mạnh

Ag + O₂ → Ag₂O + O₂

O₃ + 2KI + H₂O → 2KOH + I₂ + O₂

⇒ Nhận xét: 

Tính oxi hoá: O₃ > O₂

Nhận biết O₃ bằng dd KI, hồ tinh bột

- H₂S

+ Dung dịch H₂S có tính axit yếu

H₂S + 2NaOH → Na₂S + H₂O

+ Có tính khử mạnh

2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O

- SO₂

+ Là oxit axit

SO₂ + H₂O   ⇔   H₂SO₃

+ Có tính khử

SO₂ + Br2 + H₂O → HBr + H₂SO₄

+ Có tính oxi hoá

SO₂ + 2H₂S →  3S + 2H₂O

- H₂SO₄

H₂SO₄ loãng có tính chất của axit mạnh

H₂SO₄ đặc có tính oxi hoá mạnh và tính háo nước

Bài 1: Có thể điều chế O₂bằng cách phân huỷ KMnO₄, KClO₃, H₂O₂. Nếu lấy cùng một lượng các chất trên đem phân huỷ hoàn toàn thì thể tích oxi trong cùng điều kiện thu được

A. Từ KMnO₄ là lớn nhất

B. Từ KClO₃ là lớn nhất

C. Từ H₂O₂ là lớn nhất

D. bằng nhau

Hướng dẫn giải

PTHH: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2H₂O₂ →  2H₂O + O₂

KClO₃ →  KCl + 3O₂

⇒ Chọn B

Bài 2: Cấu hình electron nào không đúng với cấu hình electron của anion X^2-của các nguyên tố nhóm VIA?

A. 1s²2s²2p⁴.    

B. 1s²2s²2p⁶.

C. [Ne] 3s²3p⁶.    

D. [Ar] 4s²4p⁶.

Hướng dẫn giải

Cấu hình e của X là […]..s²…p⁴

⇒Anion X^2- nhận thêm 2e có cấu hình là […]...s²…p⁶

⇒ Chọn A

Bài 1: Có hai bình riêng biệt hai khí oxi và ozon. Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt hai khí đó.

Hướng dẫn giải

Dẫn lần lượt hai khí vào 2 dung dịch KI (chứa sẵn một ít tinh bột) nếu dung dịch có màu xanh xuất hiện thì khí dẫn là ozon.

2KI + O₃ + H₂O → I₂ + O₂ + KOH

I₂ + hồ tinh bột → xanh

Khí còn lại không làm đổi màu là oxi.

Bài 2: Có 4 lọ, mỗi lọ đựng một dung dịch không màu: NaCl, HCl, Na₂SO₄, Ba(NO₃)₂. Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học. Viết các phương trình hóa học xảy ra (nếu có).

Hướng dẫn giải

Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử, cho quỳ tím lần lượt vào các mẫu thử, mẫu thử nào quỳ tím hóa đỏ là HCl.

Cho vài giọt dung dịch BaCl₂ vào 3 mẫu thử cón lại, mẫu thử nào tạo kết tủa trắng là ống nghiệm đựng Na₂SO₄.

Na₂SO₄+ BaCl₂ → NaCl + BaSO₄↓

Cho vài giọt dung dịch Na₂SO₄ (đã biết) vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu nào có kết tủa trắng là dung dịch Ba(NO₃)₂

Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ → 2NaNO₃ + BaSO₄↓

Còn lại dung dịch NACl, có thể khẳng định bằng dung dịch AgNO₃

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

Bài 1: Viết các phương trình phản ứng theo chuỗi biến hóa sau:

KClO₃ → O₂ → O₃ → O₂ → ZnO → ZnSO₄

FeS → H₂S → S → SO₂ → CaSO₃ → CaSO₄

Hướng dẫn giải

a) 2KClO₃  2KCl + 3O₂

3O₂  2O₃

O₃ + 2Ag → Ag₂O + O₂

O₂ + 2Zn → 2ZnO

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

b) FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

2H₂S + O_{2 thiếu}  2S + 2H₂O

S + O₂  SO₂

SO₂ + CaO → CaSO₃

CaSO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂SO₄ + SO₂

Bài 2: Xác định các chất và hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

FeS + A → B (khí) + C

B + CuSO₄ → D↓ đen + E

B + F → G↓ vàng + H

C + J khí → L

L + KI → C + M + N

Hướng dẫn giải

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

(A)        (C)        (B)

H₂S + CuSO₄ → CuS↓ + H₂SO₄

                            (D)       (E)

2H₂S + SO₂ → 2S↓ + 2H₂O

            (F)       (G)        (H)

2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

               (J)       (L)

2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂

                                          (M)     (N)

Dẫn 2,688 lít hỗn hợp oxi và ozon (đktc) vào dung dịch KI dư thì thu được 20,32 gam iot kết tủa màu tím đen. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu?

Hướng dẫn giải

Ta có: n_I2=0,08(mol) và n_{hỗn hợp} = 0,12(mol)

O₃ + 2KI + H₂O → 2KOH + I₂ + O₂ ↑ (2)

(mol) 0,08                      ← 0,08

Từ (1) ⇒n_O3=0.08(mol)⇒ n_O2=0,12-0,08=0,04(mol)

Vì là chất khí nên %V =%n

Vậy:

%V_O3 = %n_O3 = (0,08/0,12).100% = 66,67%

%V_O2 = %n_O2 = 100% - 66,67% = 33,33%

Bài 1: Hấp thụ 3,36 lít khí SO₂ (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH aM. Tính a biết sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa.

Hướng dẫn giải

Vì đề cho chỉ tạo muối trung hòa nên chỉ xảy ra phản ứng

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

0,15 → 0,3

n_SO2 = 0,15 mol , V_NaOH = 200 ml = 0,2 lít

→ a = C_MNaOH = 0,15/0,2 = 0,75M

Bài 2: Dẫn khí SO₂ qua 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ aM thu được 21,7 g kết tủa, thêm tiếp dung dịch NaOH đến dư vào lại thu thêm 10,85 gam kết tủa nữa. Tính a

Hướng dẫn giải

Thêm NaOH lại thu thêm kết tủa, chứng tỏ trong dung dịch tồn tại muối Ba(HSO₃)₂, mà vẫn có kết tủa → tồn tại 2 muối

n_↓(1) = 21,7/217 = 0,1 mol

n_↓(2) = 10,85/217 = 0,05 mol

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

0,1                            0,1

Ba(OH)₂ + 2SO₂ → Ba(HSO₃)₂

0,05                 ←      0,05

Ba(HSO₃)₂ + 2NaOH → BaSO₃ ↓ + Na₂SO₃ + 2H₂O

0,05                             ←  0,05

n_Ba(OH)2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol → a = = 0,75M

Cách 2: ∑n_↓ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol

Ba(OH)₂ → BaSO₃

    0,15 ← 0,15

→ a = 0,15/0,2 = 0,75M

Cho hỗn hợp gồm Fe và FeS tác dụng với dung dịch HCl (dư), thu được 2,464 lít hỗn hợp khí (đktc). Cho hỗn hợp khí này đi qua dung dịch Pb(NO₃)₂ (dư), thu được 23,9 gam kết tủa đen.

a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng đã xảy ra.

b) Hỗn hợp khí thu được gồm những khí nào? Thể tích mỗi khí là bao nhiêu (đktc)?

c) Tính khối lượng của Fe và FeS có trong hỗn hợp ban đầu.

Hướng dẫn giải

Các phản ứng xảy ra:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑ (1)

x →                     x

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂ S ↑ (2)

y →                     y

H₂S + Pb(NO₃ ) ₂ → PbS↓+ 2HNO₃ (3)

0,1                                 0,1

Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và FeS

Ta có: n_FeS =0,1(mol) và n_khí =0,11 (mol)

Hỗn hợp khí thu được gồm H₂ và H₂ S

Từ (3) ⇒ n_H2 = y = n_PbS = 0,1 mol (*)

Từ (1), (2) ta có: x + y=0,11 (**)

Từ (*) và (**)⇒ x=0,01; y=0,1

Vậy: V_H2 =0,01 ×22,4=1,224(lít) ; V_H2S =22,4 ×0,1=2,24(lít)

c) Từ (1) ⇒ n_Fe =n_H2=0,01 (mol) ⇒ m_Fe = 0,01 ×56=0,56 (gam)

Từ (2) ⇒ n_FeS = n_H2S=0,1(mol) ⇒s m_FeS = 0,1 ×88=8,8(gam)

Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M với 150ml dung dich H₂SO₄ 1M. Hỏi sau khi phản ứng kết thúc khôi lượng muối thu được là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Ta có: n_NaOH = 0,2 × 1 = 0,2(mol); n_H2SO₄ = 0,15 mol

Phản ứng:

NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O

0,15 ← 0,15 →     0,15

NaOH + NaHSO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

0,05 → 0,05

⇒ n_NaHSO4 dư = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)

⇒ m_muối = m_NaHSO4 + m_NaSO4 = 120 × 0,1 + 142 × 0,05=19,1(gam)

Từ 800 tấn quặng pirit sắt (FeS₂) chứa 25% tạp chất không cháy, có thể sản xuất được bao nhiêu m³ dung dịch H₂SO₄ 93% (D = 1,83 g/ml)? Giả thiết tỉ lệ hao hụt là 5%.

A. 473 m³       

B. 547 m³       

C. 324 m³       

D. 284m³

Hướng dẫn giải

Phản ứng đốt cháy pirit sắt:

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑

     4                                      8 mol

Các phản ứng chuyển SO₂ thành H₂SO₄

2SO₂ + O₂ → 2SO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Lượng FeS₂ có trong 800 tấn quặng: 800 - (800. 0,25) = 600 tấn = 6.105 (kg)

Số mol FeS₂ = 6.105/ 120 = 5.103 kmol

Số mol FeS₂ thực tế chuyển thành SO₂: 5.103 .95%= 4750 (kmol)

Theo các phương trình phản ứng ta có số mol SO₂ bằng số mol H₂SO₄ và bằng 2 lần số mol FeS₂ đã phản ứng: 4750.2 = 9500 (kmol)

Lượng H₂SO₄ được tạo thành: 98. 9500 = 931000(kg)

Thể tích của dung dịch H₂SO₄ 93%: 931000/(1,83 ×0,93) = 547 m³

Câu 1: Oxi hóa hoàn toàn 10,8 gam kim loại X trong khí O₂ (dư), thu được 20,4 gam oxit kim loại. X là kim loại?

Câu 2: Đun nóng 11,2 gam bột sắt với 9,6 gam bột lưu huỳnh trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X vào dung dịch HCl dư, thu được khí Y. Hấp thụ toàn bộ Y vào lượng dư dung dịch Pb(NO₃)₂, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít H₂S (đktc). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 100 gam dung dịch NaOH 12% thu được dung dịch X. Nồng độ phần trăm của muối trong X là?

Câu 4: Để phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch BaCl₂ 2M cần 500 ml dung dịch Na₂SO₄ a (mol/l). Giá trị của a là?

Câu 5: Dẫn V lít khí SO₂ (đktc) vào lượng dư dung dịch Br₂, thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl₂ dư vào X, thu được 23,3 gam kết tủa. Giá trị của V là?

Câu 1: Trong công nghiệp, người ta điều chế oxi bằng cách

A. nhiệt phân KMnO₄

B. nhiệt phân Cu(NO₃)₂

C. nhiệt phân KClO₃ có xúc tác MnO₂

D. chưng cất phân đoạn không khí lỏng

Câu 2: Cho phương trình hóa học: aS + bH₂SO₄ (đặc) → cSO₂ ↑ + dH₂O

Tỉ lệ a:b là

A. 1:1    

B. 2:3    

C. 1:3    

D. 1:2

Câu 3: Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?

A. 2CO + O₂ → 2CO₂

B. Fe + S → FeS

C. S + F₂  → SF₂

D. 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

Câu 4: Dẫn mẫu khí thải của một nhà máy qua dung dịch Pb(NO₃)₂ dư thì thấy xuất hiện kết tủa đen. Hiện tượng đó chứng tỏ trong khí thải nhà máy có khí nào sau đây?

A. H₂S    

B. NH₃    

C. SO₂    

D. CO₂

Câu 5: Để phân biệt SO₂ và CO₂ chỉ cần dùng thuốc thử là

A. dung dịch Ba(OH)₂

B. CaO

C. dung dịch NaOH

D. nước brom

Sau bài học cần nắm:

• Oxi và lưu huỳnh là những nguyên tố phi kim có tính oxi hóa mạnh trong đó oxi là chất oxi hóa mạnh hơn lưu huỳnh.
• Hai dạng thù hình của nguyên tố oxi là oxi O₂ và ozon O₃.
• Mối quan hệ giữa cấu tạo nguyên tử, độ âm điện, số oxi hóa của nguyên tố với những tính chất hóa học của oxi, lưu huỳnh.
• Tính chất hóa học cơ bản của hợp chất lưu huỳnh phụ thuộc vào trạng thái oxi hóa của nguyên tố lưu huỳnh trong hợp chất.
• Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến tính chất của lưu huỳnh và các hợp chất của nó.