Lý thuyết Hidro sunfua - Lưu huỳnh dioxit - Lưu huỳnh trioxit

Câu hỏi: A. HIĐRO SUNFUA
I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Hidro sunfua là chất khí, không màu, mùi trứng thối và rất độc.
- Hơi nặng hơn không khí, tan ít trong nước.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Hidro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu tên là axit sunfuhidric
a. Tính axit yếu
Khi tác dụng dung dịch kiềm có thể tạo muối axit hoặc muối trung hoà
H2​S + NaOH \(\xrightarrow{1 : 1}\)NaHS +H2​O nếu \(\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{{{H}_{2}}S}}} \le 1\)
H2​S + 2NaOH \(\xrightarrow{1 : 2}\) Na2​S+2H2​O nếu \(\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{{{H}_{2}}S}}} \ge 2\)
Nếu \(1 < \frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{{{H}_{2}}S}}} < 2\) thì phản ứng tạo ra đồng thời cả hai muối NaHS và Na2​S
b. Tính khử mạnh
H2​S là chất khử mạnh vì trong H2​S lưu huỳnh có số oxi hoá thấp nhất (–2).
2H2​S + 3O2(dư) \(\xrightarrow{t{}^{o}}\)​ 2H2​O + 2SO2 ​
2H2​S + O2 (thiếu)\(\xrightarrow{t{}^{o}}\)​2H2​O + 2S
H2​S + 4Cl2​ + 4H2​O → 8HCl + H2​SO4​
III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
- Trong tự nhiên, hidro sunfua có trong một số nước suối, khí núi lửa, xác chết người, động vật
- Trong công nghiệp, người ta không sản xuất khí hidro sunfua. Trong phòng thí nghiệm, cho muối sunfua tác dụng với dung dịch HCl
FeS + 2HCl → FeCl2​ + H2​S
B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT
I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Lưu huỳnh dioxit là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, tan nhiều trong nước.
- Khí SO2 là khí độc, có thể gây viêm đường hô hấp.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Trong phân tử SO2​ lưu huỳnh có số oxi hóa trung gian +4, do đó khí SO2​ vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá.
a. Tính khử
Khi gặp chất oxi hoá mạnh (O2​, Cl2​, Br2​...), khí SO2​ thể hiện tính khử :
2SO2​ + O2 \(\overset{{{\text{V}}_{2}}{{\text{O}}_{5}}\text{,} \text{45}{{\text{0}}^{o}}C-{{500}^{o}}C}{leftrightarrows}\)​ 2SO3​
SO2​ + Cl2​ + 2H2​O \(\to \) 2HCl + H2​SO4​
b. Tính oxi hóa
Khi gặp các chất khử mạnh (H2​S, Mg, Al...), khí SO2​ thể hiện tính oxi hóa :
SO2 ​ + 2H2​S \(\to \) 2H2​O + 3S
SO2 ​ + 2Mg \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2MgO + S
c. SO2​ là một oxit axit
SO2 ​+ NaOH \(\xrightarrow{1 : 1}\) NaHSO3​ \((\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{S{{O}_{2}}}}} \le 1)\)
SO2​ + 2 NaOH \(\xrightarrow{1 : 2}\) Na2​SO3​+H2​O \((\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{S{{O}_{2}}}}} \ge 2)\)
Nếu \((1 \le \frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{S{{O}_{2}}}}} \le 2)\) thì tạo ra cả hai muối trung hòa và muối axit
III. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ LƯU HUỲNH ĐIOXIT
1. Ứng dụng
- Sản xuất H2​SO4​ trong công nghiệp, làm chất tẩy trắng giấy, bột giấy, chất chống nấm mốc lương thực, thực phẩm.
2. Điều chế lưu huỳnh đioxit
- Trong phòng thí nghiệm: Đun nóng H2​SO4​ với Na2​SO3​
H2​SO4​ + Na2​SO3​ → Na2​SO4​ + SO2​ + H2​O
- Trong công nghiệp: Đốt S hoặc quặng pirit sắt:
FeS2​ + O2​ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe2​O3​ + SO2​
C. LƯU HUỲNH TRIOXIT
I. TÍNH CHẤT
Lưu huỳnh trioxit là chất lỏng không màu, tan vô hạn trong nước và axit sunfuric.
SO3​ là một oxit axit
+ Tác dụng với nước:
SO3​ + H2​O → H2​SO4​
+ Tác dụng với dung dịch kiềm:
SO3​ + 2NaOH → Na2​SO4​ + H2​O
+ Tác dụng với oxit bazo :
SO3​ + CaO → CaSO4​
SO3​ tan vô hạn trong H2​SO4​ tạo thành oleum: H2​SO4​. NSO3​.
II. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT
- Ít có ứng dụng thực tế, nhưng lại là sản phẩm trung gian để sản xuất axit sunfuric
- Người ta sản xuất lưu huỳnh tri oxit bằng cách oxi hóa lưu huỳnh dioxit.