Bài 19 lưu HUỲNH

CHƯƠNG 6: OXI – LƯU HUỲNH BÀI 19: LƯU HUỲNH Mục tiêu  Kiến thức + Trình bày vị trí, cấu hình electron lớp electron ngồi ngun tử lưu huỳnh + Nêu tính chất vật lí: Hai dạng thù hình phổ biến (tà phương, đơn tà) lưu huỳnh, q trình nóng chảy đặc biệt lưu huỳnh, ứng dụng + Lưu huỳnh vừa có tính oxi hóa (tác dụng với kim loại, với hidro), vừa có tính khử (tác dụng với oxi, chất oxi hóa mạnh)  Kĩ + Dự đốn tính chất, kiểm tra, kết luận tính chất hóa học lưu huỳnh + Quan sát thí nghiệm, hình ảnh… rút nhận xét tính chất hóa học lưu huỳnh + Viết phương trình hóa học chứng minh tính chất hóa học lưu huỳnh + Giải tập tính khối lượng lưu huỳnh, hợp chất lưu huỳnh tham gia tạo thành phản ứng Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Tính chất vật lí Lưu huỳnh có hai dạng thù hình: Lưu huỳnh tà phương ( Sa ) lưu huỳnh đơn tà ( Sb ) Chúng khác cấu tạo tinh thể số tính chất vật lí, tính chất hóa học giống Hai dạng thù hình Sa Sb biến đổi qua lại với tùy theo điều kiện nhiệt độ Tính chất hóa học S có số oxi hóa trung gian, tham gia phản ứng hóa học lưu huỳnh vừa thể tính oxi hóa, vừa thể tính khử S chất rắn, phản ứng hóa học có tham gia lưu huỳnh thường phải đun nóng a Tính oxi hóa Khi tham gia phản ứng với kim loại hidro, S thể tính oxi hóa: giảm số oxi hóa từ xuống –2 2 S 2e  S Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo muối sunfua với khí hidro tạo thành khí hidro sunfua 3 2 t  Al2 S Ví dụ: Al 3S  0 2 2 0 1 t Fe S   Fe S 2 t H  S   H2 S Đặc biệt, thủy ngân (Hg) chất tác dụng với lưu huỳnh nhiệt độ thường: 2 2 Hg  l   S r   Hg S  r  Chú ý: Hơi thủy ngân độc, người ta dùng lưu huỳnh để thu hồi nhanh thủy ngân rơi vãi b Tính khử Khi tham gia phản ứng với phi kim hoạt động mạnh hơn, S thể tính khử: tăng số oxi hóa từ xuống +4, +6 4 6 S  S  4e S  S  6e Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng với số phi kim mạnh flo, oxi, clo,… 4 2 t  S O2 Ví dụ: S O  0 6 1 t S 3F2   S F6 Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng với nhiều hợp chất t Ví dụ: 2KClO3 + 3S   2KCl + 3SO2 Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA LƯU HUỲNH CẤU HÌNH 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4  (hợp chất với nguyên tố có độ âm điện nhỏ kim loại, hidro) TÍNH CHẤT VẬT LÍ electron lớp Chất rắn, ngồi màu vàng Số oxi hóa hợp chất TÍNH CHẤT HĨA HỌC S (số oxi hóa = 0) số oxi hóa trung gian –2 +6 S vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử +4, +6 (hợp chất với nguyên tố có độ âm điện lớn F, O, Cl,…) Tính oxi hóa: tác dụng với kim loại, hidro nhiệt độ cao (Hg nhiệt độ thường) Tính khử: tác dụng với O , F2 ,… nhiệt độ thích hợp II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Dạng tập lý thuyết Kiểu hỏi 1: Hồn thành sơ đồ chuyển hóa, giải thích tượng Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Hồn thành phương trình hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau:           H2S   S   SO2   Na2SO3   Na2SO4 FeS  Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: (1) FeS + H2SO4  l  → FeSO4 + H2S ↑ (2) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O t (3) S + O2   SO2 (4) SO2 + 2NaOH  du  → Na2SO3 + H2O (5) Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 ↑ + H2O Chú ý: Q trình làm tăng trạng thái oxi hóa nguyên tố lưu huỳnh: chọn cho tác dụng với chất có tính oxi hóa Q trình làm giảm trạng thái oxi hóa nguyên tố lưu huỳnh: chọn cho tác dụng với chất có tính khử Trang Ví dụ 2: Hãy điền chất cịn thiếu hồn thành phương trình hóa học sau đây, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có): t a) … + 3S   Al2S3 b) … + H2 → H2S c) … + … → SO2 d) S + F2 → … e) … + O2 → S + H2O f) SO2 + … → S + H2O Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: t a) 2Al + 3S   Al2S3 t b) S + H2   H2S t c) S + O2   SO2 t d) S + 3F2   SF6 e) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O f) SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O Ví dụ 3: Hãy viết phương trình hóa học biểu diễn biến đổi số oxi hóa nguyên tố lưu huỳnh theo sơ đồ sau: 2 4 6        S   S   S   S  S Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: 2 t (1) S H2   H2 S 4 t (3) S O2   S O2 2 t (2) 2H2 S  O2   2S 2H2O 4 6 (4) S O2  Br2  2H2O  2HBr  H2 S O4 Kiểu hỏi 2: Tính chất, ứng dụng lưu huỳnh Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phát biểu sau sai? A Điều kiện thường lưu huỳnh thể rắn B Lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân nhiệt độ thường C Lưu huỳnh vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử D Lưu huỳnh dễ tan nước Hướng dẫn giải A điều kiện thường, lưu huỳnh chất rắn, màu vàng B lưu huỳnh phản ứng với Hg nhiệt độ thường, theo phương trình hóa học: S + Hg → HgS C S đơn chất có số oxi hóa trung gian nên vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử D sai S khơng tan nước → Chọn D Ví dụ 2: Ứng dụng sau lưu huỳnh? Trang A Làm nguyên liệu sản xuất axit sunfuric B Làm chất lưu hóa cao su C Khử chua đất D Điều chế thuốc nổ đen Hướng dẫn giải Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng quan trọng nhiều ngành công nghiệp như: làm nguyên liệu để sản xuất H2SO4, lưu hóa cao su, điều chế thuốc nổ đen, chất trừ sâu… → A, B, D đúng, C sai → Chọn C Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Cặp phản ứng chứng minh lưu huỳnh vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa là: A S + H2 → H2S; S + Cu → CuS B S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O; S + 2Na → Na2S C S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 3H2O; S + O2 → SO2 D S + 3F2 → SF6; S + O2 → SO2 Câu 2: Trong hợp chất, lưu huỳnh có số oxi hóa đặc trưng là: A 1, 2, 4 B 2, 4, 6 C 0, 4, 6 D 0, 2, 6 Câu 3: Phát biểu sau sai? A Thủy ngân phản ứng với S nhiệt độ thường B S vừa có tính oxh vừa có tính khử C Ở nhiệt độ cao, S phản ứng với nhiều kim loại thể tính oxi hóa D S phản ứng với hầu hết phi kim thể tính oxi hóa Câu 4: Hơi thủy ngân độc, làm vỡ nhiệt kế thủy ngân chất bột dùng để rắc lên thủy ngân gom lại A vôi sống B cát C muối ăn D lưu huỳnh Câu 5: Khi tham gia phản ứng với chất, lưu huỳnh A có tính khử B khơng có tính khử tính oxi hóa C có tính oxi hóa D có tính khử tính oxi hóa Câu 6: Cho phản ứng sau: t (1) S + O2   SO2 t (2) S + H2   H2S (3) S + 3F2 → SF6 (4) S + 2K → K2S Các phản ứng S đóng vai trị chất khử A (1) B (2) (4) C (3) D (1) (3) Câu 7: Lưu huỳnh tác dụng với dung dịch kiềm nóng theo phương trình sau: 3S + 6KOH → 2K2S + K2SO3 + 3H2O Tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa: số nguyên tử lưu huỳnh bị khử A : B : C : D : Trang t Câu 8: Cho phản ứng sau: S + 2H2SO4  dac   3SO2 + 2H2O Trong phản ứng trên, tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị khử chia số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa A : B : C : D : Câu 9: Dãy đơn chất vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử là: A Cl2, O3, S B S, Cl2, Br2 C Na, F2, S D Br2, O2, Ca t Câu 10: Cho sơ đồ phản ứng hóa học sau: H2S + O2  du    X + H2O Chất X A SO2 B S C SO3 D S SO2 Câu 11: Lưu huỳnh tác dụng với kim loại hidro thể A tính oxi hóa B tính khử C tính oxi hóa khử D tính kim loại Câu 12: Cho phản ứng: S + H2SO4 → SO2 + H2O Tổng hệ số phương trình hóa học A B 10 C 12 D 14 Bài tập nâng cao Câu 13: Hoàn thành sơ đồ biến hóa sau: Dạng 2: Kim loại tác dụng với lưu huỳnh Phương pháp giải Kim loại tác dụng với lưu huỳnh: Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo muối sunfua hóa trị thấp kim loại 3 2 t Al 3S   Al2 S 0 2 2 t Fe S   Fe S Đặc biệt, thủy ngân tác dụng với lưu huỳnh nhiệt độ thường: 0 2 2 Hg  S  Hg S Viết phương trình hóa học Tính theo phương trình hóa học Bảo tồn khối lượng: mkl  mS  mmuoi Ví dụ: Đun nóng hỗn hợp gồm có 0,65 gam bột kẽm 0,224 gam bột lưu huỳnh ống nghiệm đậy kín khơng có khơng khí đến phản ứng xảy hoàn toàn Khối lượng kẽm sunfua thu A 0,291 gam B 0,697 gam C 0,096 gam D 0,970 gam Hướng dẫn giải Trang n Zn  0, 65 0, 224  0, 01 mol, n S   0, 007 mol 65 32 Phương trình hóa học: Zn t S   + 0,01 ZnS 0,007 Xét tỉ lệ: mol 0, 01 0, 007 → Zn dư, S phản ứng hết → Tính theo S  1 Theo phương trình hóa học n ZnS  nS  0,007 mol  mZnS  97.0,007  0,679 gam → Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 1,10 gam hỗn hợp bột sắt bột nhôm tác dụng vừa đủ với 1,28 gam bột lưu huỳnh Phần trăm khối lượng sắt hỗn hợp ban đầu A 33,33% B 66,67% C 49,09% D 50,91% Hướng dẫn giải nS  1, 28  0, 04 mol 32 Gọi số mol Fe, Al hỗn hợp ban đầu a, b mol  56a  27b  1,1 (*) 0  2 2 Fe Fe S t   3 2 Sơ đồ phản ứng:   S  Al Al2 S Bảo toàn electron: 2n Fe  3n Al  2nS  2a  3b  2.0,04 (**) Từ (*) (**) suy ra: a  0,01;b  0,02 Phần trăm khối lượng sắt hỗn hợp %m Fe  m Fe 56.0, 01 100%  100%  50,91% m hh 1,1 → Chọn D Ví dụ 2: Nung hỗn hợp X gồm m gam Fe a gam S nhiệt độ cao, sau thời gian thu chất rắn Y Cho Y vào dung dịch HCl dư thu 2,688 lít hỗn hợp khí Z cịn lại chất rắn không tan Giá trị m A 11,20 B 6,72 C 5,60 D 22,40 Hướng dẫn giải nZ  2, 688  0,12 mol 22, Trang Sơ đồ phản ứng: FeS H Fe t    HCl X    Y Fe du   FeCl2 dd  Sr  Khí Z  X  H 2S S du  n HCl  2n H2  2n H2S  2n Z Bảo toàn nguyên tố H:  n HCl  0,12.2  0, 24 mol Bảo toàn nguyên tố Cl: n HCl  2n FeCl2  n FeCl2  0, 24 :  0,12 mol Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe X   n FeCl2  0,12 mol Do đó: m  mFe  56.0,12  6,72 gam → Chọn B Ví dụ 3: Nung hỗn hợp X gồm m gam Fe 3,2 gam S nhiệt độ cao, sau thời gian phản ứng thu chất rắn Y Cho Y vào dung dịch HCl dư thu 2,688 lít hỗn hợp khí Z cịn lại chất rắn không tan Tỉ khối Z so với H2 13,4 Hiệu suất phản ứng Fe với S A 77,50% B 7,00% C 22,50% D 93,00% Hướng dẫn giải nS  3, 2, 688  0,1 mol, n Z   0,12 mol 32 22, Sơ đồ phản ứng: FeS H 2S  Fe t     HCl du  X    Y Fe du   FeCl2 dd   S r   0,12 mol Z  S  S du H   Ta có: d Z H2  13,  MZ  13, 4.2  26,8  mZ  n Z MZ  0,12.26,8  3, 216 gam Gọi số mol H2S H2 hỗn hợp a, b mol n H S  n H2  n Z a  b  0,12 a  0, 093 mol  Ta có:    34a  2b  3, 216 b  0, 027 mol   m H 2S  m H  m Z Bảo toàn nguyên tố H: n HCl  2n H2  2n H2S  2n Z  n HCl  0,12.2  0, 24 mol Bảo toàn nguyên tố Cl: n HCl  2n FeCl2  n FeCl2  0, 24 :  0,12 mol Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe X   n FeCl2  0,12 mol Phương trình hóa học: Trang Fe S → FeS + 0,12 (*) 0,1 Xét tỉ lệ: mol 0,1 0,12 → Hiệu suất tính theo S  1 Khi Y tác dụng với HCl Phương trình hóa học: FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 0,093  0,093 mol Do đó, n FeS  0,093 mol Theo phương trình hóa học (*): nS pu  n FeS  0,093 mol Hiệu suất phản ứng là: H n S pu n S ban dau 100%  0, 093 100%  93% 0,1 → Chọn D Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Cho 13 gam kẽm tác dụng với 3,2 gam lưu huỳnh sản phẩm thu sau phản ứng A ZnS B ZnS S C ZnS Zn D ZnS, Zn S Câu 2: Đun nóng hỗn hợp gồm 6,4 gam bột lưu huỳnh 15 gam bột kẽm mơi trường kín khơng có khơng khí Chất dư khối lượng chất dư sau phản ứng A Zn 2,00 gam B S 2,00 gam C Zn 8,45 gam D S 3,20 gam Bài tập nâng cao Câu 3: Nung nóng 5,4 gam Al với 3,2 gam S môi trường khơng khí đến phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp rắn X Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu hỗn hợp khí Y Đem đốt hồn tồn hỗn hợp Y cần vừa đủ V lít O2 (đktc) Giá trị V A 5,60 B 13,44 C 11,20 D 2,80 Câu 4: Đốt nóng hỗn hợp gồm 5,6 gam bột sắt 1,6 gam bột lưu huỳnh môi trường khơng có khơng khí, thu hỗn hợp rắn X Cho hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với 500 ml dung dịch HCl, thu hỗn hợp khí A dung dịch B Hiệu suất phản ứng 100% Biết cần dùng 125ml dung dịch NaOH 0,1M để trung hòa HCl dư dung dịch B, nồng độ mol dung dịch HCl dùng A 0,400M B 0,025M C 0,425M D 0,200M Trang ĐÁP ÁN Dạng 1: Dạng tập lý thuyết 1–B 2–B 11 – A 12 – A 3–D 4–D 5–D 6–D 7–B 8–D 9–B 10 – A Câu 13: Phương trình hóa học: t (1) S + H2   H2S (A) t (2) S + O2   SO2 (B) t (3) S + Fe   FeS (E) (4) 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O (X) (D) (5) SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 (Y) (Z) (6) FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S ↑ (G) (A) Dạng 2: Kim loại tác dụng với lưu huỳnh 1–C 2–A 3–A 4–C Trang 10 ... lưu huỳnh Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phát biểu sau sai? A Điều kiện thường lưu huỳnh thể rắn B Lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân nhiệt độ thường C Lưu huỳnh vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử D Lưu huỳnh. .. 10 C 12 D 14 Bài tập nâng cao Câu 13: Hồn thành sơ đồ biến hóa sau: Dạng 2: Kim loại tác dụng với lưu huỳnh Phương pháp giải Kim loại tác dụng với lưu huỳnh: Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng... D (1) (3) Câu 7: Lưu huỳnh tác dụng với dung dịch kiềm nóng theo phương trình sau: 3S + 6KOH → 2K2S + K2SO3 + 3H2O Tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa: số nguyên tử lưu huỳnh bị khử A : B