Giải bài tập SGK Hóa 10 Nâng cao Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh

Lưu huỳnh đioxit có thể tham gia những phản ứng sau: .

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄ (1)

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O (2)

Câu nào sau đây diễn tả không đúng tính chất trong những phản ứng trên?

A. Phản ứng (1): SO₂ là chất khử, Br₂ là chất oxi hóa.

B. Phản ứng (2): SO₂ là chất oxi hóa, H₂S là chất khử.

C. Phản ứng (2): SO₂ vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa.

D. Phản ứng (1): Br₂ là chất oxi hóa, phản ứng (2): H₂S là chất khử.

Phương pháp giải

- Chất oxi hóa là chất nhận e (ứng với số oxi hóa giảm)

- Chất khử là chất nhường e ( ứng với số oxi hóa tăng)

Hướng dẫn giải

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O 

SO₂ vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa

Đáp án C

Hãy ghép cặp chất và tính chất của chất sao cho phù hợp: 

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của các hợp chất của S để giải bài tập

Hướng dẫn giải

A - c

B - e

C - b

D - a

Hãy chọn hệ số đúng của chất oxi hóa và của chất khử trong phản ứng sau:

KMnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + O₂ + K₂SO₄ + H₂O

A. 3 và 5.

B. 5 và 2

C. 2 và 5.

D. 5 và 3.

Phương pháp giải

Các bước để lập PTHH bằng phương pháp thăng bằng electron

1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong sơ đồ phản ứng.

2. Viết các quá trình oxi hóa và khử, cân bằng mỗi quá trình. 

3. Tìm hệ số thích hợp để để nhân vào sao cho tổng số electron mà chất khử nhường bằng tổng số eletron mà chất oxi hóa nhận.

4. Đặt hệ số của chất khử và chất oxi hóa vào sơ đồ phản ứng.

Hướng dẫn giải

Chọn C

2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5O₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

Hãy lập bảng so sánh những tính chất giống nhau, khác nhau giữa hai hợp chất của lưu huỳnh là hiđro sunfua và lưu huỳnh đioxit về:

a) Tính chất vật lí.

b) Tính chất hóa học, giải thích và chứng minh bằng phương trình hóa học.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất vật lí, hóa học các hợp chất của S để giải bài tập

Hướng dẫn giải

Câu a: So sánh những tính chất vật lí của H₂S và SO₂.

Câu b: So sánh những tính chất hóa học của H₂S và SO₂.

* Hiđro sunfua

- Tính khử: 2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O

- Tan trong nước tạo dung dịch axit sunfuhidric (rất yếu)

- Tác dụng với bazo tạo muối trung hòa (Na₂S) và muối axit (NaHS)

* Lưu huỳnh đioxit

- Vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa

SO₂ + 2Mg → 2MgO + S

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

- Tan trong nước tạo dung dịch sunfuro ( mạnh hơn axit sunfuhidric)

SO₂ + H₂O ⇔ H₂SO₄

- Tác dụng với bazo tạo muối trung hòa (Na₂SO₃) và muối axit (NaHSO₃)

Hãy lập những phương trình hóa học sau và cho biết vai trò của các chất tham gia phản ứng.

a) SO₂ + Fe₂(SO₄)₃ + H₂O → H₂SO₄ + FeSO₄

b) SO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → K₂SO₄+ Cr₂(SO₄)₃ + H₂O

c) H₂S + Cl₂ → S + HCl

d) H₂S + SO₂ → S + H₂O

c) SO₂ + Br₂ + H₂O → HBr + H₂SO₄.

Phương pháp giải

- Chất oxi hóa là chất nhận e (ứng với số oxi hóa giảm)

- Chất khử là chất nhường e ( ứng với số oxi hóa tăng)

Hướng dẫn giải

Câu a: SO₂ là chất khử

Fe₂(SO₄)₃ là chất oxi hóa

SO₂ + Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O → 2H₂SO₄ + 2FeSO₄

Câu b: SO₂ là chất khử

K₂Cr₂O₇ là chất oxi hóa

3SO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O

Câu c: H₂S là chất khử

Cl₂ là chất oxi hóa

H₂S + Cl₂ → S + 2HCl

Câu d: H₂S là chất khử

SO₂ là chất oxi hóa

2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O

Câu e: SO₂ là chất khử

Br₂ là chất oxi hóa

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

Cho các dung dịch không màu của các chất sau: NaCl, K₂CO₃, Na₂SO₄, HCl, Ba(NO₃)₂. Hãy phân biệt các dung dịch đã cho bằng phương pháp hóa học mà không dùng thêm hóa chất nào khác làm thuốc thử. Viết các phương trình hóa học, nếu có.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học các hợp chất của S để giải bài tập

Hướng dẫn giải

Lấy mỗi dung dịch một ít rồi chia ra 5 ống nghiệm có đánh số. Cho lần lượt từng dung dịch vào các dung dịch còn lại, hiện tượng thí nghiệm được ghi trong bảng sau:

Nhận xét:

Ở dung dịch nào không có hiện tượng gì thì đó là dung dịch NaCl. Ở dung dịch nào có một trường hợp thoát khí và một trường hợp kết tủa là dung dịch K₂CO₃.

K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + H₂O + CO₂ (1)

K₂CO₃ + Ba(NO₃)₂ → 2KNO₃ + BaCO₃ (2)

Ở dung dịch nào có một trường hợp kết tủa là dung dịch Na₂SO₄:

Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ → 2NaNO₃ + BaSO₄ (3)

Ở dung dịch nào có một trường hợp thoát khí là dung dịch HCl: Phương trình (1)

Ở dung dịch nào có hai trường hợp kết tủa là dung dịch Ba(NO₃)₂: Phương trình (2) và (3).

a) Axit sunfuric đặc dùng làm khô khí ẩm, hãy lấy một ví dụ. Có một số khí ẩm không được làm khô bằng axit sunfuric đặc, hãy lấy một ví dụ và cho biết vì sao.

b) Axit sunfuric đặc có thể biến nhiều hợp chất hữu cơ thành than, được gọi là sự hóa than. Lấy ví dụ về sự hóa than của glucozơ và saccarozơ. Viết sơ đồ phản ứng.

c) Sự làm khô là sự hóa than nói trên khác nhàu như thế nào?

Phương pháp giải

- Axit sunfuric đặc làm khô khí CO₂

- Axit sunfuric đặc có thể biến nhiều chất hữu cơ thành than

Hướng dẫn giải

Câu a: Axit sunfuric đặc làm khô khí CO₂ nhưng không làm khô được khí H₂S vì có phản ứng: H₂S + H₂SO₄→ SO₂ + S + 2H₂O.

Câu b: Axit sunfuric đặc có thể biến nhiều chất hữu cơ thành than:

C₆H₁₂O₆ → 6C + 6H₂O (glucozơ)

C₁₂H₂₂O₁₁ → 12C+ 11H₂O (saccarozơ)

Câu c: Sự làm khô: Chất không thay đổi.

Sự hóa than: Chất biến thành chất khác trong đó có cacbon.

Có những chất, trong phản ứng hóa học này chúng là chất khử, nhưng trong phản ứng khác chúng là chất oxi hóa. Hãy viết phương trình hóa học minh họa nhận định trên cho những trường hợp sau:

a) Axit

b) Oxit bazơ

c) Oxit axit

d) Muối

e) Đơn chất

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học các hợp chất của S để giải bài tập

Hướng dẫn giải

Câu a: Axit: H₂SO₃

H₂SO₃ + 2H₂S → 3S + 3H₂O: H₂SO₃ là chất oxi hóa.

5H₂SO₃ + 2KMnO₄ → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄ + 3H₂O: H₂SO₃ là chất khử.

Câu b: Oxit bazơ: FeO

FeO + H₂ → Fe + H₂O : FeO là chất oxi hóa

2FeO + 4H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O: FeO là chất khử

Câu c: Oxit axit: SO₂

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O: SO₂ là chất oxi hóa.

SO₂ + Cl₂ + 2H₂O → 2HCl + H₂SO₄: SO₂ là chất khử.

Câu d: Muối: FeCl₂.

FeCl₂ + 2Cl₂ → 2FeCl₃: FeCl₂ là chất khử.

FeCl₂ + Mg → MgCl₂ + Fe : FeCl₂ là chất oxi hóa.

Câu e: Đơn chất: S

S + 2H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O:   S là chất khử

S + Fe → FeS:    S là chất oxi hóa

Có 100ml H₂SO₄ 98%, khối lượng riêng là 1,84g/ml. Người ta muốn pha loãng thể tích H₂SO₄ trên thành dung dịch H₂SO₄ 20%.

a) Tính thể tích nước cần dùng để pha loãng.

b) Cách pha loãng phải tiến hành như thế nào?

Phương pháp giải

nH₂SO₄ = ?

Theo bài ra ta có: 180,32/(1,84.100 + m) = 20%

→ m = ? → V = ?

Hướng dẫn giải

Câu a: nH₂SO₄ ban đầu = \(\frac{{100.1,84.98}}{{100}} = 180,32gam\)

Gọi lượng nước cần pha là m gam

Theo đề bài, ta có: 180,32/(1,84.100 + m) = 20%

Giải ra ta được: m = 717,6 gam vì DH₂O = 1g/ml ⇒ VH₂O = 717,6 ml

Câu b: Cách pha loãng : Cho từ từ 100ml H₂SO₄ 98% vào cốc chứa sẵn 717,6 ml nước rồi khuấy đều.

Hỗn hợp rắn X gồm có Na₂SO₃, NaHSO₃, và Na₂SO₄. Cho 28,56 gam X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư. Khí SO₂ sinh ra làm mất màu hoàn toàn 675 cm³ dung dịch brom 0,2M. Mặt khác 7,14gam X tác dụng vừa đủ với 216 cm³ dung dịch KOH 0,125M. 

a) Viết phương trình hóa học.

b) Tính thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong hỗn hợp X.

Phương pháp giải

- Viết PTHH của phản ứng

Ta có hệ phương trình:

126x + 104y +142z = 7,14 và 4x + 4y = 0,135, y = 0,0027

→ x, y, z = ?

→ Thành phần phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X?

Hướng dẫn giải

Câu a: Phản ứng xảy ra:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O     (1)

  4x                                               4x

2NaHSO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2SO₂ + 2H₂O    (2)

   4y                                                 4y

SO₂        +     Br₂     +      2H₂O → 2HBr + H₂SO₄     (3)

(4x + 4y)      (4x + 4y)

2NaHSO₃ + 2KOH → K₂SO₃ + Na₂SO₃ + 2H₂O    (4)

     y                 y

Câu b: Đặt số mol Na₂SO₃, NaHSO₃, và Na₂SO₄ trong 7,14 gam hỗn hợp X lần lượt là x mol, y mol và z mol r

⇒ Trong 28,56 gam hỗn hợp X lần lượt là 4x mol, 4y mol và 4z mol

⇒ 126x + 104y +142z = 7,14 (∗)

Ta có:

nBr₂ = 0,2.0,675 = 0,135 (mol)

\({n_{KOH}} = 0,125.\frac{{21,6}}{{1000}} = 0,0027mol\)

Từ (1), (2) và (3) ⇒ 4x + 4y = 0,135 (∗∗)

Từ (4) ⇒ y = 0,0027 (∗∗∗)

Giải hệ (*), (**) và (***) ta được: x = 0,03105; y = 0,0027 và z = 0,02

Thành phần phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X:

\(\begin{array}{l}
\% mN{a_2}S{O_3} = \frac{{0,03105.126}}{{7,14}}.100 = 54,79\% \\
\% mNaHS{O_4} = \frac{{0,0027.104}}{{7,14}}.100 = 3,93\% \\
\% mN{a_2}S{O_4} = 100\%  - (54,79\%  + 3,93\% ) = 41,28\% 
\end{array}\)