SO2 + O2 → SO3

1. Phương trình phản ứng SO2 ra SO3

Đối với phản ứng này, điều kiện cần để xảy ra là phải có khí Oxi và SO2, được oxi hóa bằng không khí hoặc oxi ở nhiệt độ từ 450 – 500oC, với sự hiện diện của chất xúc tác vanađi (V) oxit V2O5.

2. Tính chất hóa học của SO2

SO2 là một chất khí không màu, nặng hơn không khí và có mùi hắc. Đây là một chất khí độc và có khả năng tan trong nước. Nhiệt độ nóng chảy của SO2 là -72,4 độ C và điểm sôi là -10 độ C. SO2 cũng là một chất khử mạnh và có khả năng làm vẩn đục nước vôi và làm mất màu dung dịch brom và màu cánh hoa hồng. SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit yếu H2SO3. SO2 cũng được coi là oxit axit.

Bạn đang xem: SO2 + O2 → SO3

2.1. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước

SO2 là một axit yếu, tác dụng với nước để tạo thành H2SO3.

SO2 + H2O ⇋ H2SO3

2.2. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với dung dịch bazơ

SO2 có thể tác dụng với dung dịch kiềm để tạo ra muối sunfit hoặc hidrosunfit, hoặc cả hai loại muối.

SO2 + NaOH → NaHSO3

SO2 + 2NaOH → Na­2SO3 + H2O

2.3. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối

SO2 + CaO → CaSO3

2.4. SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa

Do S trong SO2 có mức oxi hóa trung gian +4, nên có thể tác dụng như chất oxi hoá và chất khử.

• Chất oxi hoá:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

• Chất khử: phản ứng với chất oxi hóa mạnh, làm mất màu nước Brom, làm mất màu dung dịch thuốc tím, chất oxi hoá mạnh: tác dụng với chất khử mạnh.

2SO2 + O2 ⇋ 2SO3 (V2O5, 4500C)

Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl

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

SO2 + Br2+ 2H2O → H2SO4 + 2HBr

3. Tính chất hoá học của SO3

SO3 (Lưu huỳnh trioxit) là một oxit axit.

• Lưu huỳnh trioxit (còn gọi là anhydride sunfuric, sulfur trioxit, sulfane) là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học SO3. Nó là chất lỏng không màu, tan vô hạn trong nước và axit sunfuric. Lưu huỳnh trioxit không ăn mòn kim loại. Trong dạng khí, nó gây ô nhiễm và là tác nhân chính gây mưa axit. SO3 được sản xuất để sử dụng trong điều chế axit sunfuric.

• SO3 có cấu trúc phân tử tam diện phẳng và đối xứng. Nguyên tử lưu huỳnh có số oxi hóa +6, điện tích là 0 và bao quanh bởi 6 cặp electron.

• SO3 là chất lỏng và có khả năng hấp thụ nước mạnh, chuyển hóa thành H2SO4 hoặc oleum: H2SO4.nSO3.

• SO3 cũng là một oxit axit.

• Tác dụng với axit:

SO3 + H2O → H2SO4

Chú ý: H2SO4 là một axit mạnh và có tính oxi hóa mạnh.

• Tác dụng với Bazơ:

SO3 tác dụng với dung dịch kiềm và có thể tạo thành 2 loại muối sunfat và hiđrosunfat.

PTHH:

SO3 + KOH → KHSO4

SO3 + 2KOH → K­2SO4 + H2O

SO3 + NaOH → có thể tạo 2 muối: muối axit hiđrosunfat (chứa ion HSO4-) và muối trung hòa sunfat (chứa ion SO42-), tùy theo tỉ lệ.

3.3 . Tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối

SO3 + BaO → BaSO4

• Cách nhận biết SO3:

Cách đơn giản để nhận biết lưu huỳnh trioxit là thông qua phản ứng hóa học. Khi muốn nhận biết SO3, ta có thể sử dụng dung dịch Bari clorua BaCl2 và quan sát hiện tượng kết tủa.

Phản ứng hóa học như sau:

SO3 + H2O + BaCl2 → BaSO4­↓ + 2HCl

Câu 1. 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 SO2 vào dung dịch K2CO3 tạo khí CO2. SO2 không đẩy được CO2 ra khỏi dung dịch.

Câu 2. 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 sử dụng để loại bỏ khí SO2 ra khỏi CO2 là: (2) dung dịch Br2, có khí SO2 làm mất màu dung dịch Brom, (3) dung dịch KMnO4, 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4, và (4) dung dịch Na2SO3, Na2SO3 + 2CO2 + H2O → 2NaHCO3 + SO2.

Câu 3: Lưu huỳnh có các số oxi hóa nào dưới đây?

A. -2; 0; -4; +4

B. 0; +4; -1; +6

C. 0; -1; -2; +6

D. -2; 0; +4; +6

Câu 4: Trong các phản ứng dưới đây, số phản ứng trong đó S thể hiện tính khử là

S + O2 → SO2

S + 3F2 → SF6

S + Hg → HgS

S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

A. 3

B. 2

C. 4

D. 1

Câu 7: Khi sục SO2 vào dung dịch H2S thì

A. Dung dịch bị vẩn đục màu vàng.

B. Không có hiện tượng gì.

C. Dung dịch chuyển thành màu nâu đen.

D. Tạo thành chất rắn màu đỏ.

Lời giải:

Ta có phản ứng:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

=> Dung dịch bị vẩn đục màu vàng (S)

Đáp án A

Câu 8: Trường hợp nào sau đây không xảy ra phản ứng hoá học?

A. Sục khí H2S vào dung dịch FeCl2.

B. Cho Fe vào dung dịch H2SO4 loãng, nguội.

C. Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2.

D. Sục khí Cl2 vào dung dịch FeCl2.

Lời giải:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

H2S + CuCl2 → CuS + 2HCl

Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3

Đáp án A

Câu 9: Khí nào sau đây có trong không khí đã làm cho các đồ dùng bằng bạc bị xám đen?

A. CO2. B. SO2.

C. O2. D. H2S.

Lời giải:

Khi để lâu trong không khí, đồ vật bằng bạc bị xám đen là do:

4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓ + 2H2O

Đáp án D

Câu 10: 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.

Lời giải:

Vì sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa, nên chỉ xảy ra phản ứng:

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

Xem thêm : C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl | C2H5Cl ra C2H5OH

0,15 → 0,3

nSO2 = 0,15 mol, VNaOH = 200 ml = 0,2 lít

=> a = CMNaOH = 0,15/0,2 = 0,75M

Câu 11: Dẫn V lít (đktc) khí SO2 vào 200 ml dung dịch KOH 1M thu được 12 gam muối KHSO3. Vậy V có giá trị là:

A. 2,24 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. 5,6 lít

Lời giải:

Đáp án: B

Các phản ứng phát sinh:

SO2 + KOH → KHSO3

0,1 0,1 0,1 mol

SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O

0,05 0,1 mol

Tổng số mol SO2 = 0,15 mol

=> V = 0,15 x 22,4 = 3,36 lít

Câu 12. Thể tích dung dịch KOH 2M tối thiểu để hấp thụ hết 0,3 mol SO2 là:

A. 150ml B. 250ml C. 300ml D. 450ml

Lời giải:

Đáp án: A

KOH + SO2 → KHSO3

0,3 0,3

VKOH = n/CM = 0,3/2 = 0,15 lít

Câu 13. Sục 6,72 lít SO2 ở đktc vào dung dịch brom rồi cho dung dịch thu được tác dụng với BaCl2 dư, kết tủa thu được có khối lượng (g) là:

A. 23,3 B. 34,95 C. 46,6 D. 69,9

Lời giải:

Đáp án: D

Phản ứng:

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

0,3 0,3 mol

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

0,3 0,3 mol

mBaSO4 = 0,3 x 233 = 69,9g

Câu 14. Hấp thụ V lít SO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 21,7g kết tủa. Tính V.

A. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 11,2 lít D. A & C

Lời giải:

Đáp án: D

Trường hợp 1: Ba(OH)2 dư, SO2 hết , nSO2 = nBaSO3

Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O

0,1 ← 0,1

=> VSO2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 lít

Trường hợp 2: Ba(OH)2 hết, SO2 dư nhưng không hòa tan hết kết tủa (kết tủa chỉ tan một phần)

Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O

0,1 0,1 ← 0,1

Ba(OH)2 + 2SO2 → Ba(HSO3)2

(0,3 – 0,1)→ 0,4

=> nSO2 = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol

=> VSO2 = 0,5 x 22,4 = 11,2 lít

(tính nhanh nSO2 = 2nBa(OH)2 – n↓ = 2 x 0,3 – 0,1 = 0,5 mol)

Câu 15: Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các khí: CO2, SO2, SO3.

Lời giải:

• Cho qua dung dịch Br2 nhận biết SO2 do làm nhạt màu nâu của dung dịch brom:

Br2 + SO2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

• Cho qua dung dịch BaCl2 nhận biết SO3 do tạo kết tủa màu trắng:

BaCl2 + SO3 + H2O → BaSO4↓ + 2HCl

• Còn lại là CO2.

Nguồn: https://saugiohanhchinh.vn
Danh mục: Giáo Dục