Mục lục bài viết
1. Khái quát về SO2 và O2
SO2:
- Lưu huỳnh đioxit hay thường được gọi là sulfur đioxit, lưu huỳnh oxit, khí SO2. Đây là sản phẩm chính khi đốt nóng lưu huỳnh ở môi trường, nhiệt độ và chất xúc tác lý tưởng. Ngoài ra SO2 cũng được sinh ra từ việc đốt nóng các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, hoặc nung chảy các mỏ quặng đồng, niken, kẽm, chì.
- Tính chất vật lý của SO2: Khí SO2 là chất khí, không màu, nặng hơn không khí, hơi có mùi hôi, là khí độc và hoà tan trong nước. SO2 có điểm sôi – 10 độ C, điểm nóng là -72 độ C. Đặc biệt, khí này cũng có tác dụng làm loãng nước sôi và làm đổi màu dung dịch brom và màu cánh hoa hồng.
- Tính chất hoá học của SO2
+ SO2 được đánh giá là có các tính chất hoá học, đặc trưng của các hợp chất oxit axit, điển hình như:
+ SO2 tác dụng với axit, tác dụng với dung dịch bazơ sẽ tạo nên 2 loại muối sunfit và hiđrosunfit
+ Lưu huỳnh đioxit tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo nên 2 loại muối sunfit và hiđrosunfit
+ Lưu huỳnh đioxit tác dụng với oxit bazơ tạo nên muối
+ SO2 cũng vừa là chất khử, vừa là tác nhân oxi ......
- Ứng dụng cơ bản của khí SO2 trong thực tế
Mặc dù có hại với sức khỏe con người, nhưng SO2 lại đóng vai trò quan trọng, là chất xúc tác của nhiều phản ứng khác. Cụ thể một số ứng dụng thực tế mà SO2 mang lại trong đời sống, ví dụ như:
+ Làm chất trung gian để điều chế axit sunfuric
+ Sử dụng làm chất tẩy trắng giấy, tinh bột, dung dịch đường, . ..
+ Người ta dùng SO2 làm chất bảo quản trong các loại hoa quả sấy khô, mứt hoa quả sấy khô vì tính chất chống lại vi khuẩn. Chúng là chất bảo quản giúp giữ màu và ngăn chặn quá trình thối rữa của trái cây.
+ Trong xử lý nước thải y tế và nước thải sinh hoạt gia đình, Lưu huỳnh đioxit được sử dụng trong xử lý nước thải có chứa Clo.
+ Bên cạnh đó khí SO2 cũng là một chất làm đặc rất dễ cô dẻo ở nhiệt độ bay hơi cao.
+ Sử dụng SO2 trong sản xuất H2SO4
+ Nguyên liệu tẩy trắng cho vải, giấy, dung dịch sơn. ..
+ Dùng như chất bảo quản đối với những sản phẩm từ hoa quả sấy khô
+ Kháng khuẩn và chống oxy hóa trong sản xuất thực phẩm
O2:
- Oxi (hay còn gọi là Oxy, Oxy, Oxygen) là nguyên tố phi kim có số hiệu nguyên tử là 8, nguyên tử khối là 16 đvC thuộc nhóm VI A chu kì 2. Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s2 2p4.
- Trạng thái tự nhiên
Oxi là nguyên tố phổ biến nhất theo khối lượng trong vỏ Trái Đất (49% khối lượng vỏ Trái Đất). Còn khí oxi là chất khí chiếm thể tích thứ 2 trong không khí sau nitơ N2 (gần 21% thể tích trong không khí) .
Ở điều kiện thường oxi tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử khí O2 tự do, hoặc trong các oxit, hợp chất chứa oxi. Ngoài ra còn tồn tại dạng ozon O3 có trong bầu khí quyển của Trái đất
- Tính chất vật lí của Oxi
Oxi (O2) là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí, d= 3229. Khí oxy hóa lỏng ở nhiệt độ -183oC.
- Tính chất hóa học của Oxi
+ Oxi tác dụng với kim loại
Phản ứng đặc trưng của oxi là phản ứng cháy. Oxi có thể tác dụng với hầu hết các kim loại dưới tác dụng của nhiệt độ để tạo ra các oxit (trừ kim loại vàng và bạch kim Oxi không phản ứng).
+ Oxi tác dụng với phi kim
+ Oxi tác dụng với các hợp chất khác
Vì là nguyên tố có độ âm điện cao, Oxi còn có thể tác dụng với rất nhiều các chất để tạo thành những hợp chất mới.
2. Cân bằng phương trình hoá học SO2 + O2 → SO3 (SO2 ra SO3)
Phương trình phản ứng
2SO2 + O2 ⇔ 2SO3
- Điều kiện để phản ứng SO2 ra SO3
Oxi hóa SO2 bằng khí oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ 450 - 500oC, chất
3. Một số bài tập áp dụng phương trình hoá học 2SO2 + O2 → 2SO3
Câu 1. Khí CO2 có lẫn SO2. Trong các hóa chất sau:
(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 hóa chất có thể sử dụng để loại bỏ khí SO2 ra khỏi CO2.
A. 4
B. 5
C. 3
D. 2
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Các hóa chất có thể dùng để loại khí SO2 ra khỏi CO2 là:
(2) dung dịch Br2;
(3) dung dịch KMnO4;
(4) dung dịch Na2SO3
Câu 2: Trong các câu sau đây, câu nào sai?
A. Khi sục SO2 vào dung dịch NaOH theo tỉ lệ 1< nNaOH/nSO2< 2 thu được hỗn hợp 2 muối Na2SO3và NaHSO3.
B. Sục SO2 vào dung dịch K2CO3 tạo khí CO2.
C. SO2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.
D. SO2 làm mất màu dung dịch brom.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Câu sai là: Sục SO2vào dung dịch K2CO3 tạo khí CO2. SO2 không đẩy được CO2 ra khỏi dung dịch
câu 3: Khí CO2 có lẫn SO2. Trong các hóa chất sau:
(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 hóa chất có thể sử dụng để loại bỏ khí SO2 ra khỏi CO2.
A. 4
B. 5
C. 3
D. 2
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Các hóa chất có thể dùng để loại khí SO2ra khỏi CO2 là:
(2) dung dịch Br2;
Có 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: Khi làm thí nghiệm với H2SO4 đặc, nóng thường sinh ra khí SO2. Để hạn chế tốt nhất khí SO2 thoát ra gây ô nhiễm môi trường, người ta nút ống nghiệm bằng bông tẩm dung dịch nào sau đây:
A. cồn.
B. muối ăn.
C. xút.
D. giấm ăn.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Để hạn chế khí SO2 bay ra, người ta sử dụng bông tẩm xút vì xút có khả năng phản ứng:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Câu 5: SO2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử vì trong phân tử SO2
A. S có mức oxi hóa trung gian.
B. S có mức oxi hóa cao nhất.
C. S có mức oxi hóa thấp nhất.
D. S còn có một đôi electron tự do.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
SO2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử vì trong phân tử SO2 thì S có mức oxi hóa trung gian.
Câu 6: Hơi thủy ngân rất độc, bởi vậy khi làm vỡ nhiệt kế thủy ngân thì chất bột được sử dụng để rắc lên thủy ngân rồi gom lại chính là:
A. vôi sống.
B. cát.
C. muối ăn.
D. Lưu huỳnh
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 7: Ứng dụng chính của lưu huỳnh là:
A. Chế tạo dược phẩm, phẩm nhuộm
B. Sản xuất axit H2SO4
C. Lưu hóa cao su
D. Chế tạo diêm, thuốc trừ sâu, diệt nấm
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 8: Tính chất vật lí nào sau đây không phải của lưu huỳnh
A. chất rắn màu vàng, giòn
B. không tan trong nước
C. có tnc thấp hơn ts của nước
D. tan nhiều trong benzen, ancol etylic
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 9: Ngâm một đinh sắt sạch trong dung dịch đồng (II) sunfat có màu xanh. Hiện tượng xảy ra là:
A. Chỉ có màu xanh của dung dịch ban đầu nhạt dần.
B. Chỉ một phần đinh sắt bị hoà tan.
C. Kim loại đồng màu đỏ bám ngoài đinh sắt, đinh sắt không bị hoà tan.
D. Một phần đinh sắt bị hoà tan, kim loại đồng màu đỏ bám ngoài đinh sắt, màu xanh của dung dịch ban đầu nhạt dần.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Fe + CuSO4 → FeSO4+ Cu
Khi cho đinh sắt vào dung dịch CuSO4, đinh sắt bị hòa tan , kim loại đồng bám ngoài đinh sắt, dung dịch CuSO4 tham gia phản ứng ( tạo nên FeSO4) nên màu xanh của dung dịch ban đầu bị nhạt dần
Câu 10: Khí CO thường được dùng làm chất đốt trong công nghiệp. Một loại khí CO có lẫn tạp chất CO2, SO2. Hoá chất rẻ tiền nào sau đây có thể loại bỏ những tạp chất trên ra khỏi CO?
A. H2O cất.
B. dung dịch HCl
C. dung dịch Ca(OH)2
D. dung dịch xút.
Lời giải:
Đáp án: C