Lưu huỳnh đioxit hay anhiđrit sunfurơ là một hợp chất hóa học có công thức SO2. Đây là một khí vô cơ không màu, nặng hơn không khí và là sản phẩm chính của sự đốt cháy hợp chất lưu huỳnh.
- Oxy hóa chậm trong không khí
SO2 dễ bị oxy hóa thành SO3 trong khí quyển dưới chất xúc tác hoặc do quá trình quang hóa.
- Tác dụng với nước tạo ra H2SO3
- Tác dụng với dung dịch kiềm
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
- Phản ứng với chất oxy hóa mạnh [chất khử]
Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl
- Tác dụng với chất khử mạnh [chất oxy hóa]
- Làm mất màu nước brom / dung dịch thuốc tím
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
- Cách thực hiện: Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 10% vào ống nghiệm đựng dung dịch muối natri sunfit.
- Hiện tượng nhận biết: Sủi bọt khí, khí không màu mùi sốc khó chịu thoát ra.
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2
- Đốt cháy H2S trong oxi dư
- Cho kim loại phản ứng với H2SO4 đặc nóng
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
Câu 13. Để m gam một phoi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian được 12 gam chất rắn X gồm Fe,FeO,Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 2,24 lít SO2 là sản phầm khử duy nhất ở đktc. Giá trị của m là
A. 10,08
B. 9,72
C. 9,62
D. 9,52
Câu 14. Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong 50 ml dung dịch H2SO4 18M [đặc, dư, đun nóng] thu được dung dịch Y và V lít khí SO2 [đktc và là sản phẩm khử duy nhất]. Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 5,60 lít
B. 3,36 lít
C. 6,72 lít
C. 6,72 lít
Câu 15. Hòa tan hoàn toàn 12,64 gam hỗn hợp X chứa S, CuS, Cu2S, FeS và FeS2 bằng dung dịch HNO3 [đặc, nóng, vừa đủ]. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 25,984 lít hỗn hợp khí Z [đktc] gồm SO2 và NO2 với tổng khối lượng 54,44 gam. Cô cạn Y thu được 25,16 gam hỗn hợp muối. Nếu cho Ba[OH]2 dư vào Y thì khối lượng kết tủa thu được là
A. 32,26
B. 42,16
C. 34,25
D. 38,62
Câu 17. Cho hỗn hợp X gồm FexOy, Fe, MgO, Mg. Cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 6,72 lít hỗn hợp khí N2O và NO [đktc] có tỉ khối so với H2 là 15,933 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 129,4 gam muối khan. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được 15,68 lít khí SO2 [đktc, sản phẩm khử là duy nhất] và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 104 gam muối khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 22,0
B. 28,5
C. 27,5
D. 29,0
Câu 18. Hỗn hợp X gồm FeO, FeCO3, CuO, CuCO3, Fe3O4 trong đó oxi chiếm 31,381% khối lượng. Nung 36,2 gam hỗn hợp X trong điều kiên không có không khí đến khối lượng không đổi thu được 30,48 gam hỗn hợp Y. Cho 36,2 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 5,04 lít hỗn hợp khí [đktc, SO2 là sản phẩm khử duy nhất]. Cho 36,2 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 thu dược hỗn hợp khí CO2, NO và NO2 có tỉ khối so với hiđro là 21,125 [ngoài NO và NO2 không còn sản phẩm khử nào khác]. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là
A. 1,40
B. 1,20
C. 1,60
D. 0,08
Câu 19. Chia hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, Fe[OH]3 và FeCO3 thành hai phần bằng nhau. Hòa tan hoàn toàn một phần trong dung dịch HCl dư, thu được 0,1 mol hỗn hợp hai khí có tỉ khối so với H2 bằng 9,4 và dung dịch Y. Cho hai phần tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Z và 0,2075 mol hỗn hợp khí T gồm CO2 và SO2 [sản phẩm khử duy nhất của S+6]. Khối lượng của FeCl2 có trong dung dịch Y là
A. 25,307 gam.
B. 27,305 gam.
C. 23,705 gam.
D. 25,075 gam.
Câu 31. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch H2SO4 loãng [dư], thu được 6,72 lít khí [đktc]. Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư dung dịch H2SO4 [đặc, nguội], thu được 6,72 lít khí SO2 [sản phẩm khử duy nhất, ở đktc]. Giá trị của m là
A. 23,0
B. 21,0
C. 24,6
D. 30,2
Câu 42.
Cho cân bằng hóa học sau:2SO2 [k] + O2 [k] ⇆ 2SO3 [k] ; ΔH ‹ 0Cho các biện pháp:[1] Tăng nhiệt độ;[2] Tăng áp suất chung của hệ phản ứng;[3] Hạ nhiệt độ;[4] Dùng thêm chất xúc tác V2O5;[5] Giảm nồng độ SO3;[6] Giảm áp suất chung của hệ phản ứng.
Trong các biện pháp trên, những biện pháp nào làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận?
A. [1], [2], [4], [5]
B. [2], [3], [5]
C. [2], [3], [4], [6]
D. [1], [2], [5]
Câu 47. Cho 12,6 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng với 100 ml dung dịch hỗn hợp hai axit HNO3 4M và H2SO4 7M [đậm đặc] thu được 0,2 mol mỗi khí SO2, NO, NO¬2 [không tạo sản phẩm khử khác của N+5].Số mol của Al và Mg lần lượt là
A. 0,15 và 0,35625
B. 0,2 và 0,3
C. 0,1 và 0,2
D. 0,1 và 0,3
Câu 48. Hỗn hợp X gồm các kim loại Mg, Al, Zn. Lấy m gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí [đktc]. Cũng lấy m gam X tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 [sản phẩm khử duy nhất, ở đktc] và [m+a] gam muối. Giá trị của V và a lần lượt là
A. 3,36 và 28,8
B. 6,72 và 28,8
C. 6,72 và 57,6
D. 3,36 và 14,4
| Câu 1 | A | Câu 31 | C |
| Câu 2 | B | Câu 32 | D |
| Câu 3 | A | Câu 33 | C |
| Câu 4 | A | Câu 34 | D |
| Câu 5 | A | Câu 35 | A |
| Câu 6 | A | Câu 36 | A |
| Câu 7 | C | Câu 37 | D |
| Câu 8 | A | Câu 38 | D |
| Câu 9 | A | Câu 39 | C |
| Câu 10 | B | Câu 40 | D |
| Câu 11 | B | Câu 41 | B |
| Câu 12 | D | Câu 42 | B |
| Câu 13 | D | Câu 43 | D |
| Câu 14 | C | Câu 44 | B |
| Câu 15 | C | Câu 45 | B |
| Câu 16 | A | Câu 46 | C |
| Câu 17 | D | Câu 47 | B |
| Câu 18 | B | Câu 48 | B |
| Câu 19 | B | Câu 49 | C |
| Câu 20 | B | Câu 50 | B |
| Câu 21 | D | Câu 51 | D |
| Câu 22 | D | Câu 52 | A |
| Câu 23 | B | Câu 53 | D |
| Câu 24 | A | Câu 54 | B |
| Câu 25 | D | Câu 55 | A |
| Câu 26 | D | Câu 56 | B |
| Câu 27 | C | Câu 57 | C |
| Câu 28 | C | Câu 58 | A |
| Câu 29 | B | Câu 59 | D |
| Câu 30 | A | Câu 60 | C |
Cao Mỹ Linh [Tổng hợp]
Hy vọng với phần lý thuyết và câu hỏi trắc nghiệm SO2 được Đọc tài liệu tổng hợp trên đây sẽ giúp các em học tốt môn hóa.
Ô nhiễm môi trường không khí, trái đất nóng lên, sự suy giảm của tầng ozon và mưa axit- Đây đều là các vấn đề hết sức nguy cấp hiện nay và nguyên nhân gây ra những hiện tượng này chính là do khí lưu huỳnh dioxit. Vậy đâu Lưu huỳnh dioxit được hình thành do đâu? Được điều chế như thế nào? Cùng tìm hiểu thông tin qua bài viết dưới đây
Khí lưu huỳnh dioxit là gì? Nguồn gốc hình thành
Lưu huỳnh dioxit hay anhiđrit sunfuro là một hợp chất khí có công thức hóa học là SO2
Nguồn gốc tự nhiên
- Khí thoát ra từ các vụ phun trào của núi lửa.
Núi lửa phun trào
- Sự phân hủy của các hợp chất sinh học có chứa lưu huỳnh để tạo thành SO2 và oxit lưu huỳnh.
Nguồn gốc nhân tạo
- Khói thải từ các nhà máy lọc dầu, đốt than, sản xuất xi măng, bột giấy, luyện kim và công nghiệp chế biến.
- Sinh hoạt hàng ngày: Khói thuốc lá, thiết bị sử dụng gas làm nhiên liệu như bếp, lò nung, máy sấy quần áo,…không đúng cách hoặc thiếu khí. Khí thải từ các chất đốt như rơm, gỗ, than đá,…
- Các phương tiện giao thông: Khí thải của oto, xe máy,…
Khí thải từ các phương tiện giao thông
Các tính chất đặc trưng
1. Tính chất vật lý
- Trạng thái vật lý: Tồn tại ở thể khí, nặng hơn không khí
- Màu sắc: Không màu
- Mùi: Mùi gây kích thích mạnh, có vị hăng cay
- Nhiệt độ nóng chảy: −72.4 °C [200.75 K]
- Nhiệt độ sôi: −10 °C [263 K]
- Độ hòa tan trong nước: 9.4 g/100 mL [25 °C]
- Khối lượng riêng: 2.551 g/L, gas
- Khối lượng phân tử mol: 64.054 g mol−1
2. Tính chất hóa học
- Công thức hóa học: SO2
Cấu trúc hóa học của SO2
- Oxy hóa chậm trong không khí: Do quá trình quang hóa hoặc chất xúc tác mà SO2 dễ bị oxy hóa thành SO3 trong khí quyển.
- Là một oxit axit, tan trong nước để tạo thành axit sunfit H2SO3. Đây là một axit yếu
S + O2 → SO2
SO2 + H2O → H2SO3
- Tác dụng với dung dịch kiềm
Tùy vào tỷ lệ mol OH- và SO2 mà muối tạo thành có thể là muối sunfit, hiđrosunfit hoặc cả hai. Gọi T là tỷ lệ mol tương ứng của OH- và SO2
+ T < hoặc = 1 → muối HSO3-
SO2 + NaOH → NaHSO3
+ T > hoặc = 2 → SO32-
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
+ 1 < T < 2 → 2 muối: HSO3- và SO32-
Làm vẩn đục nước vôi trong. Đó là muối caxi sunfit CaSO3 không tan
| Ca[OH]2 | + | SO2 | → | H2O | + | CaSO3 |
| [dd] | [khí] | [lỏng] | [kt] | |||
| [không màu] | [không màu] | [trắng] |
- S trong SO2 có số oxy hóa là +4 lên nó có thể lên +6 hoặc -2. Do đó SO2 vừa là chất oxy hóa, vừa là chất khử.
+ Là chất khử mạnh khi phản ứng với chất oxy hóa mạnh [S+4 → S+6]
2SO2 + O2 2SO3 [V2O5, 4500C]
Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl
Làm mất màu nước Brom
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
Làm mất màu dung dịch thuốc tím
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2 H2SO4
+ Là chất oxy hóa mạnh khi phản ứng với chất khử mạnh
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
SO2 + 2Mg → S + 2MgO
Quy trình điều chế khí lưu huỳnh dioxit SO2
Trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, khí SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit là muối của axit yếu tác dụng với axit mạnh hơn thường là dung dịch axit sunfuric với muối natri sunfit với các bước sau:
- Lắp dụng cụ thí nghiệm theo mô hình sau
Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm
- Rót từ từ dung dịch axit sunfuric vào bình chứa natri sunfit rồi đậy nắp lại.
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2
- Đun nóng bình trên ngọn lửa đèn cồn có sử dụng lưới amiang.
- Thu khí lưu huỳnh dioxit bằng phương pháp chuyển không khí. Dùng bông tẩm dung dịch natri hidroxit NaOH để hạn chế lượng khí SO2 thoát ra ngoài. Không dùng bông tẩm khí amoniac NH3 vì nó là khí dễ bay hơi khiến việc thu khí không đạt hiệu quả cao.
Không nên cho muối sunfit tác dụng với axit clo hidric vì axit này rất dễ bay hơi và hòa lẫn vào SO2 . Do đó, khi tiến hành thử nghiệm tính chất hóa học, kết quả sẽ không còn chính xác nữa.
Trong công nghiệp
- Đốt lưu huỳnh
S + O2 [to] → SO2
- Đốt cháy H2S trong oxi dư
2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2
- Cho kim loại tác dụng với H2SO4 đặc nóng
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Đốt pyrit sắt [FeS2]
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
Lò đốt sắt pirit
Những ứng dụng thực tế của lưu huỳnh dioxit
- Sản xuất axit sunfuric chính là ứng dụng quan trọng nhất.
- Làm chất tẩy trắng bột giấy, dung dịch đường.
- Làm chất bảo quản thực phẩm dùng cho các loại quả sấy khô, tránh được nấm mốc phát triển.
- Với các loại quả tươi, nó giúp giữ lại màu sắc tươi mới, chống sự thối rữa.
- Trong sản xuất rượu vang, lưu huỳnh dioxit được dùng để làm chất chống lại vi khuẩn xâm nhập, chống oxy hóa và tẩy trắng đường mật.
Ứng dụng thực tế của lưu huỳnh dioxit
Lưu huỳnh dioxit có nguy hiểm không?
Với môi trường tự nhiên
- Lưu huỳnh dioxit là chất khí gây ô nhiễm môi trường không khí.
- SO2 bị oxy hóa và tác dụng với nước thành axit sunfuric gây mưa axit. Gây tổn thương cho các loài thực vật khi chúng tiếp xúc với môi trường chứa SO2 1- 2 ppm trong vài tiếng đồng hồ. Đối với các loài nấm, địa y thì chì chỉ với hàm lượng 0.15- 0.3 ppm cũng có thể gây độc cấp tính.
- Phá hủy tầng ozon: SO2 + O3 → SO3 + O2
- Trong không khí ẩm, nó trở thành axit gây ăn mòn kim loại, bê tông. Làm thay đổi tính chất vật lý, màu sắc của đá vôi, đá hoa,..phá hủy các tác phẩm kiến trúc, gây gỉ sét cho sắt, thép, bào mòn vải sợi, giấy,…
Khí SO2 gây hiện tượng mưa axit
Với con người
- Khí SO2 sẽ đi vào máu qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa sẽ làm giảm lượng dự trữ kiềm gây rối loạn chuyển hóa đường và protein, gây nên tình trạng thiếu vitamin b, c, ức chế enzym oxydaza, tạo methemiglobine để chuyển sắt II hòa tan thành sắt III kết tủa làm mạch máu bị tắc nghẽn. Điều này sẽ khiến việc vận chuyển oxy của hồng cầu bị hạn chế, nạn nhân nhanh chóng rơi vào trạng thái khó thở.
- Đối với những người mắc bệnh hen, khí SO2 làm tăng tần suất hen suyễn do sự co thắt phế quản.
- Tiếp xúc với da sẽ làm da bị phù, phỏng thậm chí hoại tử.
- Tiếp xúc với mắt làm hỏng mi mắt, bỏng giác mạc, viêm kết mạc, khiến con ngươi bị hóa cứng.
Biện pháp sơ cứu y tế
- Nhiễm độc cấp tính
+ Đưa nạn nhân tới nơi thoáng khí và cho thở oxy, nếu khó thở có thể cho uống thuốc giãn phế quản.
+ Nếu tiếp xúc với da, cần dùng dung dịch natri sunfit nồng độ 2% để rửa sạch.
+ Dùng dung dịch epherin nồng độ 2- 3% để nhỏ mũi.
+ Đưa nạn nhân tới cơ sở y té gần nhất để theo dõi và điều trị tiếp nếu cần.
- Nhiễm độc mãn tính
+ Dừng việc tiếp xúc với SO2 bằng cách chuyển người bị nhiễm độc đến nơi làm việc khác nếu có thể.
+ Nếu không thể thay đổi công việc thì những người đó cần tập các bài thở rèn luyện cho cơ quan hô hấp.
+ Dùng thêm kháng sinh nếu cần, bổ sung các thực phẩm giàu protein, uống sữa, đường để tăng cường sức đề kháng, phòng độc cho cơ thể.
Thực phẩm bổ sung đạm, protein
Những lưu ý khi làm việc
+ Mang trang phục bảo hộ lao động không hấp thụ SO2, khẩu trang hoạt tính, mặt nạ chống độc nếu phải tiếp xúc với nồng độ cao
+ Dùng nước súc miệng là dung dịch natri sunfit 10%.
+ Ăn nhiều chất đạm, vitamin