SO2 + O2 → SO3 | SO2 ra SO3

Phản ứng SO₂ + O₂ ra SO₃ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất.
Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về SO₂ có lời giải, mời các bạn đón xem:

2SO₂ + O₂ ⇄to, V2O5 2SO₃

1. Phương trình hóa học của phản ứng SO₂ tác dụng với O₂

2SO₂ + O₂ ⇄xt,to 2SO₃

2. Điều kiện để SO₂ tác dụng với O₂

Oxi hóa SO₂ bằng khí oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ 450 – 500^oC, chất xúc tác vanađi (V) oxit V₂O₅.

3. Mở rộng kiến thức về SO₂

3.1. Tính chất vật lí

– Là không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí (d = 6429≈2,2)

– Tan nhiều trong nước (ở 20^oC, một thể tích nước có thể hòa tan được 40 thể tích SO₂).

– Hóa lỏng ở -10^oC.

– Là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp.

3.2. Tính chất hóa học

a. Lưu huỳnh đioxit là acidic oxide

– SO₂ tan trong nước tạo thành axit yếu và không bền:

SO₂ + H₂O ⇆ H₂SO₃

– SO₂ tác dụng với dd bazơ tạo nên 2 loại muối: muối axit HSO₃^–, muối trung hòa SO₃^2-.

SO₂ + NaOH →NaHSO₃(1)

SO₂ + 2NaOH→ Na₂SO₃ + H₂O (2)

+ Nếu nNaOHnSO2 ≤ 1: chỉ xảy ra phản ứng (1)

+ Nếu 1 < nNaOHnSO2 < 2: xảy ra cả phản ứng (1) và (2)

+ Nếu nNaOHnSO2 ≥2: chỉ xảy ra phản ứng (2)

b. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa

(*)SO₂ là chất khử

Khi gặp chất oxi hóa mạnh như O₂ , Cl₂ , Br₂ : khí SO₂ đóng vai trò là chất khử:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

(*) SO₂ là chất oxi hoákhi tác dụng chất khử mạnh:

SO₂ + 2H₂S → 2H₂O + 3S

3.3. Ứng dụng và điều chế sulfur dioxide

a. Ứng dụng

– Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp

– Tấy trắng giấy, bột giấy.

– Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm …

b. Điều chế

– Trong phòng thí nghiệm:Đun nóng dd H₂SO₄ với muối Na₂SO₃, sau đó thu SO₂ bằng cách đẩy không khí. Phương trình hóa học:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂

– Trong công nghiệp

Đốt cháy S hoặc đốt cháy quặng pirit sắt:

4FeS₂ + 11O₂ →to2Fe₂O₃ + 8SO₂

4. Mở rộng kiến thức về sulfur trioxide (SO₃)

a. Tính chất

– Ở điều kiện thường, SO₃ là chất lỏng không màu, tan vô hạn trong nước và trong axit H₂SO₄, t_nc=17^oC, t_sôi = 45^oC.

– sulfur trioxide là một acidic oxide:

+ Tác dụng với H₂O tạo axit sunfuric: SO₃ + H₂O → H₂SO₄

+ Tác dụng với bazơ, basic oxidetạo muối sunfat:

SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

SO₃ + Na₂O → Na₂SO₄

b. Ứng dụng và sản xuất

– Trong thực tiễn, SO₃ có ít ứng dụng nhưng nó là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H₂SO₄.

– Trong công nghiệp, người ta sản xuất SO₃ bằng cách oxi hóa SO₂ ở nhiệt độ cao 450^o – 500^oC, xúc tác V₂O₅

2SO₂ + O₂ ⇄V2O5 2SO₃

5. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:Hòa tan 8,36g oleum vào nước được dung dịch Y, để trung hòa dung dịch Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1M. Công thức phân tử của oleum:

A. H₂SO₄. nSO₃

B. H₂SO₄.3SO₃

C. H₂SO₄. 5SO₃

D. H₂SO₄. 4SO₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Gọi công thức phân tử của oleum là: H₂SO₄.nSO₃

H₂SO₄.nSO₃ + nH₂O → (n+1) H₂SO₄ (1)

0,1n+1 ← 0,1 mol

Dung dịch Y là dung dịch H₂SO₄

H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

0,1 mol ← 0,2 mol

MH2SO4.nSO3=98+80n=8,36(n+1)0,1

→ n = 4 → CTPT của oleum: H₂SO₄.4SO₃

Câu 2:SO₂ luôn thể hiện tính khử trong các phản ứng với

A. H₂S, nước Br₂, O₂

B. dung dịch NaOH, O₂, dung dịch KMnO₄

C. dung dịch KOH, CaO, nước Br₂

D. O₂, nước Br₂, dung dịch KMnO₄

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

A loại H₂S vì H₂S là chất có tính khử nên khi phản ứng với H₂S thì SO₂ thể hiện tính oxi hóa.

B loại NaOH vì phản ứng giữa SO₂ và NaOH không phải là phản ứng oxi hóa khử

C loại KOH vì phản ứng giữa SO₂ và KOH không phải là phản ứng oxi hóa khử

D đúng

Các phản ứng là:

2SO₂ + O₂ ⇄to,xt2SO₃

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

Câu 3:Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí SO₂ (đkc) vào 100 ml dung dịch NaOH 1,5M. Muối thu được gồm:

A. Na₂SO₄

B. NaHSO₃

C. Na₂SO₃

D. NaHSO₃ và Na₂SO₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

nSO2=0,1 mol;nNaOH=0,15 mol→nOH−=0,15 mol

Ta có:

1<nOH−nSO2=1,5<2

Nên muối thu được gồm: NaHSO₃ và Na₂SO₃

Câu 4:Thể tích dung dịch NaOH 2M tối thiểu để hấp thụ hết 5,6 lít khí SO₂ (đkc) là:

A. 250 ml

B. 500 ml

C. 125 ml

D. 175 ml

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Vì NaOH tối thiểu cần dùng nên chỉ xảy ra phản ứng tạo NaHSO₃ (tỉ lệ NaOH : SO₂ =1:1)

NaOH + SO₂ → NaHSO₃

nNaOH=nSO2=0,25 mol

V_{dd NaOH} = 0,125 (lít) = 125 (ml)

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,5M. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 10,85 gam

B. 16,725 gam

C. 21,7 gam

D. 32,55 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

n_S = 0,15 (mol)

nBa(OH)2=0,1 mol

S + O₂ →to SO₂

Theo PTHH: nSO2=nS=0,15 mol

Ta có tỉ lệ: 1<nSO2nBa(OH)2<2

→ Thu được 2 muối: BaSO₃ và Ba(HSO₃)₂

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃ + H₂O

x →x→x (mol)

2SO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HSO₃)₂

2y→y→ y (mol)

Ta có hệ phương trình: nSO2=x+2y=0,15nBa(OH)2=x+y=0,1

Giải hệ phương trình →nBaSO3=x=0,05 mol

Vậy mBaSO3=0,05.217=10,85g

Câu 6:Cho sản phẩm khí thu được khi đốt cháy 17,92 lít khí H₂S (đktc) sục vào 200 ml dung dịch NaOH 25% (d = 1,28g/ml). Tính nồng độ phần trăm muối trong dung dịch ?

A. 32,81%

B. 23,81%

C. 18,23%

D. 18,32%

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

BTNT “S”: nSO2=nH2S=0,8 mol

m _{dd NaOH} = 200.1,28 = 256 gam

→ m_NaOH = 256.25% = 64 gam

→ n_NaOH = 1,6 mol

nNaOHnSO2=2

→ Muối sinh ra là Na₂SO₃

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

Theo PTHH:

nNa2SO3=nSO2=0,8 mol→mNa2SO3=100,8g

Khối lượng dung dịch sau phản ứng :

m _{dd sau pư} = 256 + 0,8.64 = 307,2 gam

Vậy C%Na2SO3=100,8307,2.100%=32,81%

Câu 7: Dẫn V lít khí SO₂ vào dung dịch nước Br₂ dư thu được dung dịch X. Cho thêm dung dịch BaCl₂ cho đến khi kết tủa đạt cực đại thì dừng lại. Lọc kết tủa và sấy khô thu được 1,165 gam chất rắn. V có giá trị là:

A. 0,112 lít.

B. 0,224 lít.

C. 0,336 lít.

D. 0,448 lít.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Chất rắn sau khi sấy khô là BaSO₄: nBaSO4=0,005 mol

SO₂ + Br₂ +2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + 2HCl

nH2SO4=nBaSO4=0,005 mol

Mà nSO2=nH2SO4=0,005 mol

→VSO2=0,112 lít

Câu 8: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít SO₂ (đktc) vào 125 ml Ba(OH)₂ 1M thì thu được dung dịch X (coi thể tích dung dịch không đổi). Tính nồng độ chất tan trong dung dịch X

A. 0,4M

B. 0,2M.

C.0,6M

D. 0,8M

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

nOH−=2nBa(OH)2=0,25 mol

nSO2=0,15 mol

→1<nOH−nSO2=1,67<2→sinh ra hỗn hợp muối BaSO₃ và Ba(HSO₃)₂

Gọi số mol BaSO₃ và Ba(HSO₃)₂ lần lượt là x,y

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃ + H₂O

x x x

2SO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HSO₃)₂

2y y y

→x+y=0,125x+2y=0,15→x=0,1y=0,025

→CM Ba(HSO3)2=0,2M

Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí SO₂(đktc) vào 2,5 lít Ba(OH)₂ nồng độ a M. Thu được 17,36 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 0,04.

B. 0,03.

C. 0,048.

D. 0,43.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

nSO2=0,12 mol,nBaSO3=0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố S:

nSO2=nBaSO3+2nBa(HSO3)2

→nBa(HSO3)2=0,02 mol

Bảo toàn nguyên tố Ba:

nBa(OH)2=nBaSO3+nBa(HSO3)2=0,1 mol

→CM Ba(OH)2=0,04M

Câu 10: Biết V lít SO₂ (đktc) tác dụng với 500ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,5M tạo thành 12 gam kết tủa.Tìm giá trị lớn nhất của V?

A. 2,24.

B. 3,36.

C. 4,48.

D.8,96.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Ta có: nCa(OH)2=0,25 mol;nCaSO3=0,1 mol

Giá trị V_max khi sinh ra hỗn hợp muối CaSO₃ và Ca(HSO₃)₂

Bảo toàn nguyên tố Ca: nCa(OH)2=nCaSO3+nCa(HSO3)2

→nCa(HSO3)2=0,15 mol

Bảo toàn nguyên tố S:

nSO2=nCaSO3+2nCa(HSO3)2=0,4 mol

→VSO2=8,96(l)

Câu 11: Dẫn V lít khí SO₂ (ở đktc) qua 500 ml dung dịch Ca(OH)₂ nồng độ x M , sau phản ứng thu được 3,6 gam kết tủa và dung dịch A. Đun nóng dung dịch A thu được thêm 2,4 gam kết tủa nữa. Giá trị của V và x là

A. 1,568 lít và 0,1 M

B. 22,4 lít và 0,05 M.

C. 0,1792 lít và 0,1 M

D. 1,12 lít và 0,2 M.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Đun nóng dung dịch A thu được thêm kết tủa → có muối Ca(HSO₃)₂

nCaSO3=0,03 mol

nCa(HSO3)2=nCaSO3=0,02 mol

Bảo toàn nguyên tố S:

nSO2=nCaSO3+2nCa(HSO3)2=0,07→VSO2=1,568(l)

Bảo toàn nguyên tố Ca:

nCa(OH)2=nCaSO3+nCa(HSO3)2=0,05mol

→CM Ca(OH)2=0,1M

Câu 12: Hóa chất dùng để phân biệt CO₂ và SO₂ là

A. nước brom

B. Bari hiđroxit

C. phenolphtalein

D. dung dịch nước vôi trong.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

SO₂ làm mất màu nước brom còn CO₂ thì không

SO₂ + Br₂+ 2 H₂O → 2 HBr + H₂SO₄

Câu 13: Cho các phản ứng sau:

a) 2SO₂ + O₂ ⇄xt,to 2SO₃

b) SO₂ + 2H₂S →to 3S + 2H₂O

c) SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

d) SO₂ + NaOH → NaHSO₃

Các phản ứng mà SO₂ có tính khử là:

A. a, c, d

B. a, b, d

C. a, c

D. a, d

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

a/ 2SO₂ + O₂ ⇄xt,to 2SO₃

c/ SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

Trong hai phản ứng a và c, số oxi hóa của S trong SO₂ tăng từ +4 lên +6 do đó SO₂ thể hiện tính khử.

Câu 14: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí SO₂ (đktc) vào 150 ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch thu được

A. hỗn hợp hai muối NaHSO₃, Na₂SO₃ và NaOH dư

B. Hỗn hợp 2 chất NaOH, Na₂SO₃

C. Hỗn hợp hai chất SO₂ dư, NaOH

D. Hỗn hợp hai muối NaHSO₃, Na₂SO₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

nSO2= 0,05 mol,n _NaOH = 0,15 mol

VìnNaOHnSO2=0,150,05=3> 2→ chỉ tạo 1 muối là Na₂SO₃

SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

0,05 0,15 → 0,05

→ NaOH dư sau phản ứng

→ Dung dịch chứa 2 chất NaOH, Na₂SO₃

Câu 15:Cho V lít SO₂ (đktc) tác dụng hết với dung dịch Br₂ dư. Thêm tiếp vào dung dịch sau phản ứng BaCl­₂ dư thu được 2,33 gam kết tủa. Thể tích V là:

A. 0,112 lít

B. 1,12 lít

C. 0,224 lít

D. 2,24 lít

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

nBaSO4=0,01 mol→nSO2=0,01 mol

→VSO2=0,224 (l).

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

---