hệ thống hóa kiến thức cơ bản về hóa nguyên tố và xây dụng hệ thống bài tập trọng tâm nâng dần mức độ từ dễ đến khó

Theo thuyết VB, phân tử oxi được hình thành nhờ sự xen phủ của các electron2p độc thân, tạo thành 1 liên kết σ và 1 liên kết π: Theo thuyết VB, phân tử oxi không có electron độc thân và

Lời nói đầu

Đã thành thông lệ, cứ đến tháng 8 hàng năm các Thầy, Cô giáo và học sinh cáctrường chuyên thuộc các tỉnh miền núi phía Bắc lại gặp nhau để giao lưu học hỏi và traođổi kinh nghiệm về việc dạy và luyện thi HSG các môn học trong trường chuyên.Trường THPT Chuyên Hoàng Văn Thụ rất vinh dự khi là đội chủ nhà của hoạt độngtrong trại hè năm 2013 Các thành viên của nhóm Hóa trường THPT Chuyên HoàngVăn Thụ xin được chia sẻ chuyên môn với các đồng nghiệp qua bài viết này

Lý do chọn đề tài:

Hoá học vô cơ là một chuyên ngành rất quan trọng trong bộ môn hoá học Đặcbiệt trong các đề thi HSG các cấp hóa đại cương và vô cơ chiếm tới 60% nội dung kiếnthức trong đó nội dung về hóa nguyên tố chiếm một dung lượng khá lớn Việc hệ thốnghóa kiến thức cơ bản về hóa nguyên tố và xây dụng hệ thống bài tập trọng tâm nâng dầnmức độ từ dễ đến khó là ý tưởng của chúng tôi khi trình bày cuốn kỷ yếu này Xong vớiđiều kiện thời gian có hạn nên chúng tôi mới tập chung vào chương các nguyên tố phikim, mặc dù đã cố gắng sắp xếp một cách hệ thống và khoa học xong không tránh khỏithiếu xót rất mong các Thầy ,cô giáo và các các em học sinh đón nhận và đóng góp bổsung để nội dung cuốn kỷ yếu được đầy đủ hơn và thực sự hữu ích trong quá trình dạy

và học

CHƯƠNG 1 : OXI-OZON LƯU HUỲNH

A OXI

I ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA OXI

I.1 Trạng thái thiên nhiên

Oxi là nguyên tố phổ biến nhất ở trong thiên nhiên Thành phần khối lượng oxitrong khí quyển ~23%; trong nước ~89%, trong cát ~53%

Oxi chiếm khoảng 50% khối lượng vỏ quả đất (~52,3% tổng số nguyên tử) Oxi

tự do tập trung hầu hết trong khí quyển Không khí chứa khoảng 78,1% thể tích nitơ và21,0% thể tích oxi

I.3 Đặc điểm cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử oxi có cấu hình electron lớp vỏ ngoài cùng là 2s22p4 Với cấu trúc này,nguyên tử oxi có các khả năng:

I.3.1 Nhận thêm 2e biến thành ion O

2-2

1O2(k) + 2e  O2- Ho = +900 kJ/mol (~ 6,83 eV)

I.3.2 Góp chung 2e tạo thành 1 liên kết đôi hay 2 liên kết đơn

I.3.3 Góp chung 2e và tạo một liên kết cho nhận, ví dụ H3O+

I.4

Đặc điểm cấu tạo phân tử

Phân tử O2 có độ dài liên kết bằng 1,21 antron và năng lượng liên kết bằng 494kJ/mol

Theo thuyết VB, phân tử oxi được hình thành nhờ sự xen phủ của các electron2p độc thân, tạo thành 1 liên kết σ và 1 liên kết π:

Theo thuyết VB, phân tử oxi không có electron độc thân và không có từ tính,điều này mâu thuẫn với thực nghiệm

Theo thuyết MO, sự hình thành phân tử O2 do dự tổ hợp tuyến tính 2 obital 1s

II TÍNH CHẤT LÝ-HÓA CỦA OXI

Do phân tử ít bị cực hoá, oxi có nhiệt độ nóng chảy (-218,90C) và nhiệt độ sôi

(-1830) rất thấp

Khí oxi ít tan trong nước: ở 200C, 1 lít nước hòa tan được 31 mL khí O2

Khí O2 có thể tan trong một số kim loại nóng chảy và độ tan cũng giảm khi nhiệt

độ tăng Khi kim loại rắn, khí oxi tan ở trong đó sẽ thoát ra nhanh chóng, nên nhữngkim loại để nguội nhanh ở ngoài kim loại thường bị rỗ trên bề mặt dẫn đến gây khókhăn trong luyện kim

II.2.1 Phản ứng với các đơn chất

- Với Li: tạo Li2O, Li2O2 và LiO2

- Đối Li trong oxi dư: 4Li + O2  2Li2O

- Khi đốt Li trong dòng oxi còn tạo thêm Li2O2 Kém bền, bị phân huỷ tạo ra O2 ở

1600C

- Với M = Na, K, Rb, Cs tạo ra M2O, M2O2 và MO2

Khi đun nóng M trong dòng khí O2 tạo ra M2O2 và MO2

2Na + O2  Na2O2

- Các oxit M2O được tạo ra khi nung peoxit hoặc hiđrôxit với kim loại

Các M2 O là chất rắn màu vàng, cường độ màu tăng từ Na đến Cs

II.2.1.3 Nhóm IIA

- Với Be: Khi đốt bột kim loại trong oxi tạo BeO

- Với Mg, Ca, Sr, BA

+ Khi đun nóng Mg, Ca trong oxi tạo monôxit

2Mg + O2  2MgO

2Ca + O2  2CaO

+ Đung nóng Sr trong oxi tạo SrO + SrO2; còn bari tạo peoxit BaO2

II.2.1.4 Nhóm IIIA

- Khi nung B trong không khí hoặc trong oxi tạo ra B2O3

- Nhôm phản ứng trực tiếp với oxi, ngay cả ở nhiệt độ thường tạo ra lớp màngmỏng 1.10-5 mm bảo vệ bề mặt nhôm

- Với lưu huỳnh

Khí đốt S trong không khí hoặc trong oxi tạo ra SO2: S + O2  SO2

Cácoxit khác đều tạo ra bằng phương pháp gián tiếp

- Với selen và telu

Khi nung nóng Se và Te trong oxi hoặc không khí

II.3 Điều chế oxi

- Nguyên tắc: nhiệt phân các hợp chất giàu oxi và kém bền nhiệt

- Phương pháp

Phân hủy peoxit:

2H2O2  O2 + 2H2O (xt: KI, NaOH rắn; FeSO4; MnO2, …)

Nhiệt phân muối pemanganat, clorat, nitrat

2KClO3  2KCl + 3O2 (t0 = 3000C; xt: MnO2)

2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 (t0 = 2000C)

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

II.4 Vai trò sinh học của oxi

- Oxi giúp duy trì sự sống của động thực vật trong quá trình hô hấp

- Oxi hòa tan duy trì đời sống sinh vật dưới nước

- Cây xanh ban ngày quang hợp, hấp thụ khí CO2 và thải O2; ban đêm hấp thụ O2 và thảikhí CO2

III CÁC HỢP CHẤT OXIT

III.1 Oxit

Oxit là hợp chất của oxi với một nguyên tố khác Oxit của các nguyên tố có bảnchất rất khác nhau Kiểu liên kết hoá học trong oxit biến đổi từ thuần thuý ion đến thuầntuý cộng hoá trị

III.1.1 Oxit ion

Bao gồm oxit kim loại kiềm và kiềm thổ

Chúng ta biết rằng sự tạo thành ion O2- từ oxi nguyên tử tiêu tốn một năng lượngkhá lớn là 903 kJ/mol

1

2O2 (k) + 2e  O2- (k) H0 = 903 KJ/mol

Muối tạo thành, oxit ion cần tiêu tốn một năng lượng để làm cho nguyên tử kimloại bay hơi và ion hoá Nhưng mặt khác, nhờ năng lượng mạng lưới của oxit chứa ion

O2- có bán kính tương đối bé (1,40 antron) là rất cao cho nên nhiều oxit đều thuần thuýion và rất bền

Bằng phương pháp Rơnghen người ta đã xác nhận sự tồn tại của O2- ở trong mạnglưới tinh thể của oxit ion, nhưng ion này không tồn tại trong dung dịch mà bị phân huỷ:

O2- + H2O  2OH- với K > 1022

III.1.2 Oxit cộng hóa trị

Các oxit của nguyên tố phí kim và kim loại khác (trừ kiềm và kiềm thổ, là các oxitcộng hoá trị

Khi năng lượng mạng lưới không đủ lớn để có thể ion hoá hoàn toàn nguyên tửkim loại thì oxit tạo nên sẽ có mức độ cộng hoá trị đáng kể

III.1.3 Phân loại các oxit

Dựa vào tính chất hoá học người ta phân chia oxit của các nguyên tố ra làm oxitbazơ, oxit axit và oxit lưỡng tính

III.1.3.1 Oxit bazơ

Là oxit tan được trong nước tạo nên bazơ ví dụ: Na2O, CaO,

Na2O + H2O  2NaOH

Một số oxit không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch axit loãng (ví dụMgO cũng được coi là oxit bazơ)

III.1.3.2 Oxit axit

Là những oxit tan được trong nước tạo thành axit

SO3 + H2O  H2SO4

Một số oxit không tan trong nước nhưng tan trong bazơ cũng được coi là oxit axit,

ví dụ

Sb2O5 + 2NaOH + 5H2O  2Na[Sb(OH)6]

III.1.3.3 Oxit lưỡng tính

Là oxit vừa tan trong axit, vừa tan trong bazơ, ví dụ Al2O3, ZnO, Cr2O3

Trong các peoxit, quan trọng nhất trong thực tế là Na2O2 và BaO2

III.2.1 Natri peoxit

Natri peoxit là chất bột màu trắng, nóng chảy ở 4600C và sôi ở nhiệt độ sôi 6600C.

Na2O2 được tạo thành khi đốt cháy Na trong oxi hoặc trong không khí ở nhiệt độ 1800C.Tính chất của Na2O2:

III.2.2 Bari peoxit

Bari peoxit là chất bột màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 4500C, ở 6000C phân huỷ raBaO và O2

BaO2 khó tan trong nước, rượu và ete nhưng dễ tan trong dung dịch axit

BaO2 + H2SO4 (loãng)  BaSO4 + H2O2

BaO2 + 4HCl (đặc)  BaCl2 + Cl2 + H2O

III.3 Supeoxit

Các supeoxit tạo thành khi cho khí O2 tác dụng với K, Rb, Cs

Nhìn chung các peoxit và supeoxit của kim loại kiềm khá bền với nhiệt, khôngphân huỷ khi nóng chảy Tất cả đều hút ẩm mạnh và chảy rữa khi để trong không khí.Chúng tương tác mạnh với nước ở nhiệt độ thấp giải phóng H2O2 và O2 Tất cả đều

là chất oxi hoá mạnh

Trong các suoeoxit, quan trọng nhất là kali supeoxit

Kali supeoxit là chất bột vàng, nhiệt độ nóng chảy 4400C

4KO2 + 2CO2  2K2CO3 + 3O2

2KO2 + H2SO4  K2SO4 + H2O2+ O2

III.4 Ozonit

Là oxit có chứa ion O 3 

trong mạng lưới tinh thể, ion này cấu tạo tương tự ozon.Hiện nay người ta chỉ mới biết được các ozonit của kim loại kiềm như KO3, RbO3

Ở nhiệt độ thường, KO3 không bền phân huỷ dần thành KO2 và O2; còn ở 50- 600C,phân huỷ hoàn toàn

KO3 khi tác dụng với nước giải phóng O2

4KO3 + 2H2O  4KOH + 5O2

Bởi vậy ozonit là chất oxi hoá mạnh

IV KHÍ OZON

IV.1 Đặc điểm cấu tạo phân tử

Trong một thời gian dài trước đáy, phân tử O3 được coi là có cấu tạo vòng khépkín

Nhưng cấu tạo đó không phù hợp với momen lưỡng cực của phân tử;  = 0,52D.Việc nghiên cứu cấu tạo của phân tử O3 cho thấy, phân tử O3 không có vòng kín mà làphân tử có góc (giống như phân tử H2O, NO2).

Phân tử O3 nghịch từ, góc liên kết OOO = 1170; độ dài liên kết O-O bằng 1,28antron, trung gian giữa độ dài liên kết đơn (1,49 antron) và liên kết đôi (1,21 antron)

Do đó trong phân tử O3, liên kết O - O có một phần liên kết kép

Trong phân tử O3 có 2 liên kết σ và một liên kiết π không định chỗ

Có thể giải thích: Nguyên tử O trung tâm của O3 ở trạng thái lai hoá sp2 Haitrong 3 obital lai hoá sp2 tạo liên kết σ Obital lai hoá sp2 thứ 3 chứa cặp e không liênkết Nguyên tử oxi trung tâm còn obital 2pz xen phủ với obital pz của một trong hainguyên tử oxi tạo thành liên kết π Do vai trò như nhau của hai nguyên tử oxi nên liênkết π không định chỗ Độ bội liên kết O-O bằng 1,5

IV.2 Tính chất vật lý

Ở điều kiện thường, ozon là chất khí màu xanh lam

Phân tử ozon có cực tính ( = 0,52D) nên cố nhiệt độ nóng chảy (-162,70C) vànhiệt độ sôi (-111,90C) cao hơn oxi

Ozon là phân tử có cực và có cấu trúc góc giống nước nên ozon tan trong nướcnhiều hơn oxi khoảng 15 lần

IV.3.1 Ozon phản ứng với kim loại

Ozon oxi hoá được nhiều kim loại (trừ Au, Pt, Ir) ở nhiệt độ thường hoặc đunnóng tạo ra oxit, peoxit hoặc ozonit:

2Ag + O3 Ag2O + O2

2Ag +O3  KO3

IV.3.2 Ozon - oxi hoá muối Fe2+ thành Fe3+

2Fe2+ + O3 + 2H+  2Fe3+ + H2O + O2

và ngay cả khi Fe2+ ở trong ion phức:

2[Fe(CN)6]4- +H2O +O3  2[Fe(CN)4]3- +2OH- + O2

IV.3.3 Oxi hoá sunfua thành sunphat

IV.3.7 Ozon phá huỷ nhanh chóng cao su, phản ứng với nhiều hợp chất hữu cơ khác, ví

dụ rượu bốc cháy khi tiếp xúc với ozon

Nhiều hợp chất hữu cơ không no phản ứng với O3 tạo ra hợp chất ozonit khôngbền

IV.4 Ứng dụng của zon

Do tính oxi hoá mạnh, O3 có thể giết chết các vi khuẩn ở trong không khí nên ởnồng độ rất nhỏ trong không khí rất có ích đối với sức khoẻ con người

Trên thực tế người ta dùng O3 để diệt trùng nước uống ở thành phố, sử dụng O3

trong các phản ứng ozon hoá các hoá chất hữu cơ

Ở trên mặt đất, O3 tạo nên chủ yếu do sấm sét và do sự oxi hoá một số chất hữu

cơ Thường có một lượng ozon rõ rệt trong không khí ở các rừng thông và bờ biển Tạinơi này nhựa thông hay rong biển ở bờ biển bị oxi hoá

Lượng chủ yếu của O3 trong thiên nhiên là ở trên tầng cao khí quyển (cách mặtđất  25km), ở đó O2 hấp thụ tia tử ngoại của mặt trời (có bước sóng = 160  240nm) tạo thành O3:

Chính nhờ O3 hấp thụ tia tử ngoại gần, mà các tia tử ngoại sóng ngắn này khôngxuống được mặt đất bảo đảm cho sự tồn tại mọi sinh vật bên trái đất không bị tiêu diệt.

IV.5 Nhận biết ozon

a Có thể nhận ra ozon khi vắng mặt H2O2 nhờ giấy quì đỏ tẩm dung dịch KI hoặclàm đen lá bạc hơ nóng

+ Việc oxi hoá I-  I2 ngoài O3 còn nhiều chất khác:

Cl2 + 2KI  2KCl + I2

H2O2 + 2KI  2KOH + I2

NO2 + H2O + 2KI  2KOH + I2 + NO

2HNO2 + 2KI + H2SO4  K2SO4 + I2 + 2NO +2H2O

+ Để tìm O3 trong hỗn hợp với hơi H2O2 người ta dùng giấy tẩm dung dịchMnSO4; khi có mặt O3 giấy này hóa nâu, còn H2O2 không tác dụng

+ Để phân biệt O3 và H2O2 người ta còn dùng phản ứng:

H2O2 làm mất màu dung dịch KMnO4 còn O3 thì không:

5H2O2 + 2KMnO + 3H2SO4  2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

B LƯU HUỲNH

I ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA LƯU HUỲNH

I.1 Đặc điểm cấu tạo nguyên tử

Để đạt được cấu hình bền, các nguyên tố nhóm VIa có thể tạo thành 2 liên kết cộnghóa trị, tạo thành hợp chất với số ôxi hoá +2 hoặc -2 Với oxi và những nguyên tố âmđiện hơn, chúng có thể tạo nên 4 hoặc 6 liên kết cộng hóa trị, tạo thành hợp chất với sốoxi hoá +4 hoặc +6

Ngoài ra, các nguyên tử nguyên tố nhóm VIa (trừ O) có thể dùng obital d để xenphủ với các obital p của nguyên tố khác tạo nên liên kết  p  d.

I.2 Trạng thái thiên nhiên

Lưu huỳnh là nguyên tố khá phổ biến trong thiên nhiên, tồn tại ở trạng thái đơnchất (mỏ lưu huỳnh) và trạng thái hợp chất như H2S, SO2, muối sunfua (FeS2, PbS, ZnS,CuFeS2 ), sunfat (thạch cao CaSO4.2H2O, MgSO4…)

Lưu huỳnh khá phổ biến trên trái đất (chiếm 0,03% nguyên tử) ở dưới dạng 4 đồng

Lưu huỳnh tà phương (d =2,07 g/cm3) có màu vàng, nóng chảy ở 112,80C Nó bền

ở nhiệt độ bình thường, trên 95,50C chuyển sang dạng đơn tà Lưu huỳnh tồn tại tự dotrong thiên nhiên là lưu huỳnh tà phương

Lưu huỳnh đơn tà (d = 1,96 g/cm3) có màu vàng nhạt, nóng chảy ở 119,20 C, dướinhiệt độ đó chuyển dần sang dạng tà phương

Hai dạng thù hình của lưu huỳnh có thể chuyển hoá cho nhau

Stà phương  S đơn tà H0 = + 0,40 kJ/mol

Hai dạng thù hình S và S đều được cấu tạo bởi các phân tử S8, chỉ khác nhau vềphương sắp xếp các phân tử S8 trong tinh thể

Vì entanpi của quá trình chuyển hoá giữa S và S là rất bé nên quá trình đó xảy rachậm Ở áp suất thường khi đun nóng từ từ S chuyển sang S ở nhiệt độ 95,5oC, nhưngkhi đun nóng nhanh thì S chưa kịp chuyển sang S nên vẫn tồn tại cho đến nhiệt độnóng chảy của nó (112,80C) Do đó, giản đồ trạng thái của lưu huỳnh có 4 vùng tồn tạiứng với 4 pha: S, S, S lỏng và S hơi

Lưu huỳnh tà phương và sơn tà không tan trong nước, rất ít tan trong rượu và ete,tan nhiều trong dầu hỏa, benzen, nhất là trong các bon đisunfua Khi kết tinh từ cácdung dịch đó, lưu huỳnh xuất hiện ở dạng tinh thể tà phương S Phép xác định khối

lượng phân tử của lưu huỳnh trong các dung môi khác nhau bằng phương pháp nghiệmlạnh cho thấy, S và S đềugồm những phân tử có 8 nguyên tử lưu huỳnh.

I.4 Ứng dụng

- Lưu hóa cao su;

- Tổng hợp axit sunfuric;

- Công nghiệp hóa chất;

- Dược phẩm (tên dân gian: diêm sinh);

- Làm diêm, phẩm nhuộm, thuốc trừ sâu, dung môi hữu cơ, khử độc Hg

II HIDRO SUNFUA

II.1 Đặc điểm cấu tạo phân tử

Phân tử H2S có cấu tạo tương tự phân tử nước, tuy nhiên nguyên tử S ở trạng tháilai hóa sp3 yếu hơn

Momen lưỡng cực của H2S là 1,02D; góc liên kết HSH bằng 92,10

II.

2 Tính chất vật lý

Ở H2S, do lưu huỳnh ở trạng thái lai hóa sp3 yếu nên sự định hướng của các cặpelectron không đặc trưng Mặt khác, độ phân cực của liên kết H-S không mạnh, nên sovới nước, khả năng tạo thành liên kết hiđrô giữa các phân tử H2S là rất yếu so với H2O

Vì vậy ở điều kiện thường H2S là chất khí, hoá lỏng ở nhiệt độ - 60,40C và hoá rắn ởnhiệt độ - 85,60C

Khí H2S rất độc (chỉ 0,1% khí H2S trong không khí đã gây nhiễm độc nặng) và cómùi trứng thối Khi thở phải khí H2S có nồng độ cao hơn có thể bị ngất hoặc chết vì tắtthở

Khí H2S ít tan trong H2O (ở 200 C, 1 lít nước hòa tan được 2,67lít H2S); tan nhiềuhơn trong dung môi hữu cơ (ở 200C, 1 lít rượu etylic hòa tan được 10 lít khí H2S)

II.3 Tính chất hóa học

II.3.1 Tính axit yếu

Trong nước, H2S là một axit hai nấc và rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic

Đây là tính chất hóa học chủ yếu của H2 S, thể hiện qua các giá trị thế điện cực sau.

S + 2H + + 2e  H 2 S

SO 42- +8e+10H +  H 2 S + 4H 2 O

+ 0,14V + 0,31V

S + 2e  S

2-SO 42- + 8e + 4H 2 O  S 2- + 8OH

0,46V

- 0,68V

II.3.2.1 Phản ứng với oxi

Khí H2S có thể cháy trong không khí hoặc trong oxi cho ngọn lửa màu lam nhạt,tuỳ theo lượng oxi mà tạo ra SO2 hay S

Nếu H2S cháy trong khí O2 ẩm và có xúc tác có thể tạo ra H2SO4

II.3.2.2 Phản ứng với các chất oxi hóa khác

- H2S có thể khử các halogen, khử Fe(III) thành Fe(II), SO2 thành S

- Trong môi trường axit, H2S đã làm mất màu tím của dung dịch KMnO4, mất màu vàng

da cam của dung dịch K2Cr2O7

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4  K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3S + 7H2O

II.4 Muối sunfua

II.4.1. Độ tan

Dựa vào độ tan trong nước, người ta chia muối sunfua làm ba loại:

- Sunfua tan trong nước: Cr2S3, BaS, Al2S3, Na2S, K2S…

- Sunfua không tan trong nước không tan trong dung dịch axit loãng như : CuS,

Ag2S, CdS, HgS, SnS2, PbS, AsS3, As2S5…

- Sunfua không tan trong nước nhưng tan trong axit loãng

MnS, FeS, CoS, NiS, ZnS…

II.4 2. Màu sắc

Sunfua kim loại kiềm, kiềm thổ không có màu

Nhiều sunfua khác có màu đặc trưng: PbS, CuS, CoS và NiS có màu đen, CdS màuvàng, HgS màu đỏ, MnS màu hồng

III CÁC OXIT CỦA LƯU HUỲNH

III.1 Sunfu dioxit

III.1.1 Đặc điểm cấu tạo phân tử

Phân tử SO2 có cấu trúc góc, góc liên kết OSO bằng 119,50; độ dài liên kết S-Obằng 1,43 antron và momen lưỡng cực bằng 1,59D

Theo thuyết VB, trong phân tử SO2 có 2 liên kết σ và 1 liên kết π không định chỗ,giải tỏa trên 3 nguyên tử

III.1.2 Tính chất vật lý

Ở điều kiện thường, SO2 là khí không màu, mùi sốc, dễ hoá lỏng (nhiệt độ sôi

-100C) và dễ hoá rắn (nhiệt nóng chảy -750C)

SO2 lỏng là dung môi tốt với nhiều chất hữu cơ và vô cơ Dung môi SO2 lỏng cóhằng số điện môi bé ( = 13) nên nhiều chất điện li tan trong đó phân li kém hơn so với

Phần lớn SO2 tan vào dd ở dạng hiđrat hoá SO2.xH2O; khi làm lạnh dung dịch cóthể tách ra hiđrat SO2.7H2O, trong đó cũng không có phân tử H2SO3

- Các chất oxi hoá như HNO3, KMnO4, K2Cr2O7, muối sắt (III), các halogen… oxi hoá

SO2, hiđrosunfit, sunfit đến H2SO4 hoặc sunfat

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

Cl2 + H2O + Na2SO3 Na2SO4 + 2HCl

Khi để trong không khí, muối sunfit và hiđrosunfit biến dần thành sunfat:

2Na2SO3 + O2  2Na2SO4

III.2 Sunfu trioxit

Phân tử SO2 có cấu trúc tam giác, góc liên kết OSO bằng 1200 và độ dài liên kết

S-O bằng 1,42 antron

Theo thuyết VB, trong phân tử SO3 có 3 liên kết σ và 1 liên kết π không định chỗ,giải tỏa trên 4 nguyên tử

Phân tử SO3 chỉ tồn tại ở trạng thái hơi (nhiệt độ sôi 44,80C); khi làm lạnh, hơi SO3

ngưng tụ thành chất lỏng dễ bay hơi gồm những phân tử trime mạch vòng; tiếp tục làmlạnh đến 16,80C, chất lỏng đó biến thành khối rắn trong suốt có cấu tạo polime mạchthẳng

Hiện tượng dễ trùng hợp của SO3 thành mạch vòng hay mạch thẳng là do nguyên

tử S chuyển từ trạng thái lai hoá sp2 sang sp3 đặc trưng hơn

SO3 là sản phẩm trung gian dùng để điều chế H2SO4

Trong công nghiệp, SO3 được điều chế bằng cách oxi hóa SO2 bằng oxi không khí

có mặt xúc tác

III.3 Oleum

Oleum là chất lỏng, sánh như dầu thực vật;

Bao gồm hỗn hợp các axit polisunfuric, thu được khi hòa tan SO3 bằng axitsunfuric:

SO3 + H2SO4  H2S2O7

nSO3 + H2SO4  H2Sn+1O3n+4

Thành phần: H2SO4.nSO3

IV AXIT SUNFURIC

IV.1.Đặc điểm cấu tạo

- Phân tử H2SO4 có cấu trúc tứ diện lệch Nguyên tử S ở trạng thái lai hóa sp3

- Độ dài liên kết: dS-O = 1,57 antron; dS=O = 1,42 antron; dO-H = 0,96 antron

Bảng dưới đây cho thấy áp suất hơi nước trên bề mặt của dung dịch H2SO4 cácở các

n ng ồng độ khác nhau: độ khác nhau: khác nhau:

P hơi nước ở 25 0 C (mmHg) 5,5 2,5 0,5 0,2 0,1 0,03

Axit sunfuric có trên thị trường có nồng độ khoảng 98,5% (d = 1,84 g/cm3)

Axit sunfuric tinh khiết là dung môi ion hoá ( = 100 ở 250C), bản thân axit cũng tựion hoá:

IV.3.1 Dung dịch axit sunfuric loãng

Dung axit H2SO4 loãng là một axit mạnh điển hình, nấc thứ nhất điện li hoàn toàn,nấc thứ hai có hằng số điện li 1.10-2

H2SO4 hoà tan được nhiều kim loại tạo ra muối sunfat và H2

H2SO4 hoà tan được Cu khi có mặt của O2 không khí, đây là phương pháp điều chếCuSO4 trong công nghiệp

CaF2 (tinh thể) + H2SO4 (đặc)  t CaSO4 + 2HF

IV.3.2.2 Tính oxi hóa

H2SO4 đặc là chất oxi hoá mạnh, nhất là khi đun nóng Sản phẩm của phản ứng chủyếu là SO2 nhưng tuỳ theo chất khử, cũng có thể tạo ra S và H2S

Axit sunfuric oxi hoá HI  I2, H2S  SO2, tác dụng với đa số kim loại, cả nhữngkim loại kém hoạt động như Cu, Hg và một số nguyên tố không kim loại như C, S Vídụ:

- Đa số kim loại tác dụng với H2SO4 đặc nóng đều tạo SO2:

IV.4 1 Phương pháp buồng chì (1758)

Oxi hoá SO2 bằng oxi không khí với xúc tác là hỗn hợp NO và NO2:

IV.4 2 Phương pháp tiếp xúc

Oxi hoá SO2 bằng oxi không khí với xúc tác là V2O5.

V

Muối sunfat và hidrosunfat

- Hiện nay người ta đã biết được sunfat và hiđrôsunfat của tất cả các kim loại, chỉcác hiđrosunfat của một số kim loại hoạt động nhất (như K, Na…) mới tách ra ở trạngthái rắn

- Hầu hết các muối sunfat đều dễ tan trong nước, không màu dễ kết tinh Khi kếttinh, các sunfat ít tan tách ra dưới dạng muối khan còn các sunfat tan tách ra dưới dạnghidrat hoá, ví dụ Na2SO4.10H2O, Al2 (SO4)3.18H2O,…

Sunfat của những kim loại hoá trị 2 như Mg, Mn, Ni, Co, Fe và Zn (trừ Cu:CuSO4.5H2O) thường được kết tinh dưới dạng heptahidrat MSO4.7H2O.

- Các muối sunfat tan thường tạo nên những muối kép:

- Các muốn sunfat của kim loại: K, Na, Ca, Ba rất bền với nhiệt, không bị phân huỷkhi nung nóng đỏ và ở 10000C Các muối sunfat khác điều bị nhiệt phân huỷ biến thànhoxit kim loại và SO2 và O2

VI CÁC OXIAXIT KHÁC CỦA LƯU HUỲNH

VI.1 Axit thiosunfuric

Phân tử H2S2O3 có cấu trúc tương tự axit sunfuric Nguyên tử S ở trạng thái lai hóa sp3

Do liên kết S=S yếu nên phân tử H2S2O3 rất kém bền, bị phân huỷ dễ dàng trong dungdịch: H2S2O3  H2O + SO2 + S

Axit H2S2O3 là một axit mạnh, muối thiosunfat của kim loại kiềm không bị thuỷphân trong nước

VI.2 Muối thiosunfat

Quan trọng nhất là Na2S2O3.5H2O, được dùng trong nhiếp ảnh và y học

Na2S2O3 bị oxi hoá dễ bởi các chất oxi hoá mạnh như: Cl2, HOCl, KMnO4, Br2,biến thành H2SO4 hay muối sunfat:

Đây là phương pháp để chuẩn độ iot

Nhiều chất oxi hoá như O3, H2O2 phản ứng với KI giải phóng I2, I2 sinh ra đượcđịnh lượng bằng Na2S2O3, từ đó suy ra lượng KI đã dùng

Dungdịch Na2SO3 hoà tan một số muối muối ít tan nhờ tạo phức chất:

AgBr + 2Na2S2O3  Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr

Na2S2O3 là chất định hình trong tráng phim, in ảnh Nó có tác dụng rửa sạch AgBrcòn lại trên phim ảnh và giấy ảnh sau khi rửa

VI.3 Axit peoxisunfuric

Có hai axit peoxisunfuric là: Axit peoxi nomosunfuric H2SO5 và axit peoxidisunfuric H2S2O8

Axit H2SO5 và H2S2O8 là những tinh thể không màu Cả 2 axit đều hút ẩm mạnh vàphản ứng mạnh với nước, đường, xenlulozơ giống H2SO4

Trong nước hay dung dịch loãng, hai axit bị thuỷ phân:

Bài 1: Viết các phương trình phản ứng xảy ra:

a) Ion I- trong KI bị oxihoa thành I2 bởi O3, còn I2 oxihoa được Na2S2O3

b) H2O2 bị khử NaCrO2 (trong môi trường bazơ) và bị oxihoa trong dung dịch KMnO4

(trong môi trường axit)

c) Khi H2S qua huyền phù iot

d) Dung dịch Na2S2O3 + Ag2S2O3

e) Na2S2O3 + H2SO4(đđ)

Bài 2: Nguyên tố lưu huỳnh tạo thành với flo hợp chất SFn, trong đó n có giá trị cực đại.Dựa vào cấu hình electron của S để tìm giá trị đó Viết công thức cấu tạo, công thứcelectron của SFn Các obitan nguyên tử trung tâm S lai hoá kiểu gì ? Vẽ mô hình phântử

Bài 3: A, B, C là đơn chất của các nguyên tố thuộc chu kì nhỏ, có các quy trình sau:

Xác định A, B, C, E, F, G, H Viết phương trình hoá học

Bài 4: Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau:

b) Natripeoxit được sử dụng làm nguồn cung cấp oxi và hấp thụ khí cacbonđioxit trongtàu ngầm và cũng được thêm một lượng nhỏ vào bột giặt để làm chất tẩy trắng.

c) Natri thiosunfat là chất chính truốc định hình dùng trong việc tráng phim và in ảnh,

nó có tác dụng rửa sạch AgBr còn lại trên phim ảnh và giấy sau khi đã rửa bằng thuốchiện hình

d) Tại sao trong thiên nhiên có nhiều nguồn tạo ra H2S nhưng không có hiện tượng tụkhí đó trong không khí ?

e) Để một vật bằng bạc ra ngoài không khí bị ô nhiễm H2S một thời gian

Bài 6: Hợp chất A được tạo thành từ 3 nguyên tố X, Y, Z có phân tử khối là 142 đvC.

Trong đó nguyên tử của nguyên tố X có e cuối cùng ứng với bộ 4 số lượng tử là n = 3; l

= 0; ml = 0; ms = +12 Đơn chất của nguyên tố Y (thuộc chu kì 3) có thể thu hồi như làmột sản phẩm phụ từ khí thiên nhiên bằng cách: Đốt cháy

3

1

lượng khí thiên nhiên, sau

đó cho sản phẩm tác dụng với 32 lượng khí thiên nhiên còn lại Nguyên tố Z thuộc chu

kì 2 có các giá trị năng lượng ion hoá là:

(eV) 13,26 35,12 54,98 77,91 105,80 137,95 742,29 870,40

a) Xác định công thức phân tử của A

b) Xác định trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm và dạng hình học phân tử của A.c) Hợp chất B và C cũng được tạo thành từ 3 nguyên tố X, Y, Z trên có thể điều chếđược đồng thời A và C bằng cách cho B tác dụng với chất oxihoa là hiđropeoxit Xácđịnh B, C và viết các phương trình hoá học

Bài 7: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có).

Xác định công thức phân tử của các chất A, B, C, D, E, F, G, H

Bài 8: X, Y, Z lần lượt là hợp chất của lưu huỳnh, trong đó lưu huỳnh lần lượt thể hiện

số oxihoa là: -2, +4, +6 Sơ đồ sau biểu diễn mối quan hệ giữa X, Y, Z với lưu huỳnhđơn chất So

ZX

YZ

Hãy xác định các chất thích hợp và viết phương trình phản ứng minh hoạ theo sơ đồtrên, ghi rõ điều kiện (nếu có)

Bài 9: Nguyên tử của nguyên tố X có 10 electron thuộc phân lớp p Thêm đơn chất X

hoạt động phóng xạ vào dung dịch chứa 2 

3

XO thu được ion A hoạt động phóng xạ.Thêm dung dịch chứa ion Ba2+ thì thu được kết tủa B Lọc kết tủa B, sấy khô rồi xử lývới dung dịch axit clohiđric thì thu được chất rắn hoạt động phóng xạ, chất khí khônghoạt động phóng xạ và nước

a) Viết phương trình ion thu gọn minh hoạ (ký hiệu X* cho X hoạt động phóng xạ).b) Viết công thức cấu tạo của ion A và cho biết cấu tạo, dạng hình học các hợp chất khívới hiđro, oxit bậc cao nhất, hiđroxit bậc cao nhất của X

a) Tại sao H2O và H2O2 ở điều kiện thường là những chất lỏng có nhiệt độ sôi cao

b) Tại sao H2O2 và H2O lại có thể trộn lẫn với nhau theo bất kì tỷ lệ nào ?

c) Tại sao khi đun nóng chảy nước đá có hiện tượng co thể tích ?

d) Tại sao dung dịch loãng của H2O2 lại bền hơn dung dịch đậm đặc ?

e) Tại sao khi chiếu sáng hoặc đun nóng dung dịch H2O2 lại bị phân huỷ mạnh ?

f) Tại sao khi cho Na2O2 tác dụng với H2O có khí O2 thoát ra nhưng khi cho BaO tácdụng với H2SO4 loãng thì không có hiện tượng đó

g) Tại sao nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của lưu huỳnh lại rất cao so với nhiệt độnóng chảy, nhiệt độ sôi của oxi ?

h) Tại sao ở nhiệt độ thường, lưu huỳnh có tính trơ về phương diện hoá học, nhưng khiđun nóng lại tỏ ra khá hoạt động ?

i) Tại sao khí H2S ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ ?

k) Tại sao axit peoximonosunfuric lại là axit một nấc mặc dù có 2 nguyên tử hiđro ?m) Tại sao telu tạo ra axit teluric H6TeO6 nhưng lưu huỳnh, selen không có khả năng đó

?

Bài 12:

1) Ozon có thể tồn tại trong không khí có chứa một lượng lớn các khí SO2, CO2, HF,

4) Trong hai chất O3 và H2O2 chất nào có tính oxihoa mạnh hơn ? Nêu dẫn chứng

5) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho sunfuryclorua tác dụng với dung dịch BaCl2 loãng.6) Có phản ứng hoá học xảy ra khi cho sunfuryl clorua tác dụng với dng dịch KMnO4

Bài 13:

1 Viết phương trình phản ứng khi cho H2O2 tác dụng với dung dịch KI, dung dịchKMnO4 trong môi trường axit, dung dịch natri cromit trong môi trường kiềm Trongmỗi trường hợp H2O2 thể hiện tính chất gì ?

2 Viết phương trình phản ứng khi cho lưu huỳnh tác dụng với các chất sau: F2, Cl2, O2,

P, NaOH, KClO3, H2SO4đ, HNO3đ, HNO3(l)

3 Viết phương trình phản ứng của SO2 với các chất HI, H2S, CO, H2, C, Mg từ đó chonhận xét về tính khử của SO2 so với các chất kể trên

Bài 14: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

2 Lấy 84 gam hỗn hợp X cho vào một bình, có thể tích V = 1 lít Thêm vào đó 16 gam

O2 và một ít V2O5 xúc tác Nung bình cho đến khi đạt đến cân bằng thì áp suất P2 sauphản ứng bằng 1, 2 lần áp suất P1 (lúc chưa thêm O2) , P1 và P2 đều đo ở 273oC Tínhhằng số cân bằng của phản ứng ở 273oC

3 Phải thêm vào hỗn hợp có được trong câu 2 (sau phản ứng với O2) bao nhiêu mol O2

để khi đến cân bằng mới ta được 1 mol Aox + 1, nhiệt độ là 273oC Cho S = 32, Se =79

Bài 17: Hợp chất A tạo bởi kim loại M có hoá trị không đổi và X (nằm ở chu kì 3,

nhóm VI A) Lấy 13 gam A chia làm hai phần không bằng nhau:

- Phần 1: Tác dụng với O2 tạo khí B

- Phần 2: Tác dụng với dung dịch HO tạo khí C

Trộn B và C thu 7,68 gam kết tủa vàng và còn lại là chất khí nào mà khi gặp nướcclo tạo dung dịch D Cho tác dụng với AgNO3 dư tạo được 22,96 gam kết tủa.

1 Viết cấu hình e đầy đủ của X Gọi tên và nêu tính chất hoá học cơ bản của X X cónhững số oxihoa nào ? Trong hoàn cảnh nào ? Giải thích tại sao X có các mức oxihoađó

FeS2 + Br2 + KOH  Fe(OH)3 + KBr + K2SO4 + H2O

FeS + Br2 + KOH  Fe(OH)3 + KBr + K2SO4 + H2O

Sau khi lọc, được chất rắn A và dung dịch B:

- Nung chất rắn A đến khối lượng không đổi thu được 0,2 gam Fe2O3

- Cho dư dung dịch BaCl2 vào dung dịch B thu được 1,1087 gam kết tủa BaSO4

a) Xác định công thức tổng quát của pyrit

b) Cân bằng các phản ứng trên bằng phương pháp ion – electron

c) Tính lượng Br2 dùng để oxihoa mẫu khoáng trên

Bài 19: Từ các nguyên tố O, Na, S tạo ra được các muối A, B đều có hai nguyên tử Na

trong phân tử Trong một thí nghiệm hoá học người ta cho m1 gam muối A biến thành

m2 gam muối B và 6,16 lít khí Z tại 27,3oC ; 1 atm Biết rằng, hai khối lượng đó khácnhau 16,0 gam

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra với công thức cụ thể của A, B

b) Tính m1, m2

Bài 20:

a) Axit H2SO4 100% hấp thụ SO3 tạo oleum (H2SO4 là dung môi, SO3 là chất tan) Hỏicần bao nhiêu gam oleum có hàm lượng SO3 là 71% pha vào 100 ml dung dịch H2SO4

40% (d = 1,31 gam/mol) để tạo ra oleum có hàm lượng SO3 là 10% ?

b) Một loại oleum, ngoài H2SO4, SO3 còn có SO2 Lấy 1 gam oleum này đem hoà tanvào H2O được dung dịch A gồm hai axit Để trung hoà hết dung dịch A cần 22ml dungdịch NaOH 1M Nếu cũng lấy 1 gam oleum này cho vào 10 ml dung dịch I2 0,05 M.Lượng I2 dư phản ứng vừa đủ với 4,1 ml dung dịch Na2S2O3 0,1M (tạo sản phẩm là

Na2S4O6 và NaI) Tính % khối lượng các anhidrit trong oleum này

Bài 21:

1 Để oxihoa hết 2,16 gam một oxit của kim loại R cần dùng 0,015 mol H2SO4 trongdung dịch H2SO4 (đậm đặc, nóng)

a Định công thức oxit

b Nếu hoà tan lượng oxit trên trong dung dịch H2SO4 (lỏng, dư), khối lượng kết tủa thuđược là bao nhiêu ?

2 Đốt cháy hoàn toàn 12 gam một sunfua kim loại R có hoá trị không đổi thu được chấtrắn A và khí B Hoà tan hết A bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5% thu đượcdung dịch muối X có nồng độ 33,33% Làm lạnh xuống tới nhiệt độ thấp tách ra 15,625gam tinh thể T, phần dung dịch bão hoà lúc đó có nồng độ 22,54% Xác định công thứccủa T

3 Biết nhiệt độ sôi của CS2 là 46,20oC, hằng số nghiệm sôi của nó là 2,37 Hoà tan1,024 gam lưu huỳnh vào 20 gam CS2 thì nhiệt độ sôi của dung dịch thu được là46,67oC Hãy cho biết công thức phân tử của đơn chất lưu huỳnh (Ms = 32)

Bài 22: Nung m gam hỗn hợp A gồm FeS và FeS2 trong một bình kín chứa không khí(gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đượcchất rắn B và hỗn hợp khí C có thành phần thể tích N2 = 84,77% ; SO2 = 10,6%, còn lại

là O2 Hoà tan chất rắn B bằng dung dịch H2SO4 vừa đủ, dung dịch thu được cho tácdụng với dung dịch Ba(OH)2 dư Lọc lấy kết tủa, làm khô, nung ở nhiệt độ cao đến khốilượng không đổi, thu được 12,885 gam chất rắn

a Tính % khối lượng các chất trong A

b Tính m ?

c Giả sử dung tích của bình là 1,252 lít ở nhiệt độ và áp suất ban đầu là 27,3oC và 1atm Sau khi nung chất A ở nhiệt độ cao, đưa bình về nhiệt độ ban đầu, áp suất trongbình là P Tính áp suất gây ra trong bình bởi mỗi khí có trong hỗn hợp C

Bài 23:

1 Cho 6 gam mẫu chất chứa Fe3O4 ; Fe2O3 và các tạp chất trơ Hoà tan mẫu vào lượng

dư dung dịch KI trong môi trường axit (khử tất cả Fe thành Fe2+) tạo ra dung dịch A.Pha loãng dung dịch A đến thể tích 50ml Lượng I2 có trong 10ml dung dịch A phảnứng vừa đủ với 5,5ml dung dịch Na2S2O31M (sinh ra 2 

6

4O

S ) Lấy 25ml mẫu dung dịch

A khác chiết tách I2, lượng Fe2+ trong dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,2 moldung dịch 

4

MnO 1M trong H2SO4

a Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn)

b Tính thành phần % khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu

2 Một hỗn hợp A gồm FeS2 ; FeS ; CuS được hoà tan vừa đủ trong một dung dịch cóchứa 0,33 mol H2SO4 đặc, nóng Thu được 7,28 lít SO2 (đktc) và dung dịch B Nhúngmột thanh sắt nặng 50 gam vào dung dịch B, phản ứng xong nhấc thanh sắt ra đem cânthấy khối lượng sắt lúc này là 49,48 gam và còn lại dung dịch C

a Xác định khối lượng các chất có trong A (coi lượng đồng được đẩy ra bám hết lênthanh sắt)

b Viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi cho dung dịch C lần lượt tác dụng vớidung dịch NaOH, dung dịch K2S, dung dịch Cl2.

A, lọc bỏ kết tủa rồi chuẩn độ nước lọc hết 11,50ml dung dịch KI3 0,0101M Tính thànhphần Na2S 9H2O và Na2S2O3 5H2O trong mẫu X ?

2 Cho x gam dung dịch H2SO4 loãng, nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp haikim loại kali và sắt (dùng dư), sau phản ứng khối lượng chung giảm đi 0,04694x gam

a Tính % khối lượng mỗi muối trong A

b Cho 25 gam hỗn hợp A tác dụng với 300 gam dung dịch AgNO3 20%

+ Tính khối lượng kết tủa

+ Tính nồng độ % của chất còn lại trong dung dịch

Bài 26:

1 Hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z có tỷ lệ mol tương ứng là 4 :3 :2 và có tỷ lệ khối lượngnguyên tử tương ứng là 3 :5 :7 Hoà tan hết 3,28 gam hỗn hợp ba kim loại trên trongdung dịch HCl dư thì thu được 2,016 lít khí (ở đktc) và dung dịch A

a Xác định ba kim loại X, Y, Z biết rằng khi chúng tác dụng với axit đều tạo muối vàkim loại đều có hoá trị II

b Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, đun nóng trong không khí cho phản ứngxảy ra hoàn toàn Tính lượng kết tủa thu được, biết rằng chỉ có 50% muối của kim loại

Y kết tủa với dung dịch NaOH

2 Từ các nguyên tố O, Na, S tạo ra được các muối A, B đều có hai nguyên tử Na trongphân tử Trong một thí nghiệm hoá học người ta cho m1 gam muối A biến đổi thành m2

gam muối B và 6,16 lít khí hai tại 27,3oC ; 1 atm Biết rằng hai khối lượng đó khác nhau16,0 gam

a Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra với công thức cụ thể của A, B

1) SO2 + Cl2  SO2Cl2

2) SO2Cl2 + 2H2O  H2SO4 + 2HCl

3) SOCl2 + H2O  SO2 + 2HCl

4) SO2 + PCl5  SOCl2 + POCl3

5) CuCl2.2H2O + 2SOCl2  CuCl2 + 2SO2 + 4HCl

6) 5Na2S4O6 + 14KMnO4 + 6H2SO4  5Na2SO4 + 7K2SO4 + 14MnSO4 + 6H2O

- Xác định Y: Trong khí thiên nhiên có chứa H2S

+ Khi đốt 31 lượng khí thiên nhiên: 2H2S + 3O2  2SO2 + 2H2O

+ Khi cho sản phẩm tác dụng với 32 lượng khí thiên nhiên còn lại

d) Quá trình phân huỷ 2H2O2 = 2H2O + O2 có đặc tính dây chuyền Trong dung dịchloãng, điều kiện phát triển dây chuyền kém thuận lợi hơn do các phân tử H2O ngăn cản

sự va chạm giữa các gốc và các phân tử H2O2

e) Khi chiếu sáng hoặc đun nóng đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình va chạm vàlàm cho dây chuyền phân huỷ phát triển

f) Cả hai phản ứng Na2O2 + H2O và BaO2 + H2SO4 đều tạo ra H2O2, nhưng khi cho

Na2O2 tác dụng với H2O tạo ra môi trường kiềm:

Na2O2 + 2H2O  2NaOH + H2O2

H2O2 sẽ bị phân huỷ trong môi trường kiềm tạo ra O2

g) Do hai nguyên nhân sau:

- Nguyên nhân thứ nhất: Làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi từ oxi đến lưuhuỳnh là sự tăng bán kính nguyên tử tạo điều kiện làm cho tương tác khuếch tán tăng

- Nguyên nhân thứ hai: Phân tử oxi chỉ gồm hai nguyên tử, phân tử lưu huỳnh ở trạngthái lỏng hay rắn đều có số nguyên tử lớn hơn (thường là 8 nguyên tử) Do đó đối vớilưu huỳnh thường phải cung cấp năng lượng lớn hơn oxi, không những để thắng lựctương tác khuyếch tán mà còn phải thắng tương tác giữa các nguyên tử trong phân tử

i) H2S phân cực kém H2O nên ít tan trong dung môi phân cực và tan tốt trong dung môikhông phân cực.

k) Số lần axit được quyết định bởi số nhóm OH liên kết với nguyên tử trung tâm Trongphân tử H2SO5 chỉ có một nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử lưu huỳnh Hằng sốđiện li đối với ion H+ trong nhóm HO-O là rất bé Vì vậy axit H2SO5 là axit một lầnaxit

l) Lưu huỳnh và selen không tạo ra axit, tương tự với axit H6TeO6 vì bán kính của cácnguyên tử S và Se bé hơn bán kính của Te

Bài 12:

1) Không vì khí SO2 và NH3 đều có tính khử nên bị ozon oxihoa

2) Dùng giấy tẩm dung dịch MnCl2, khi có mặt ozon, giấy này hoá nâu, hiđropeoxitkhông tác dụng với giấy đó

3) Vì số oxihoa của oxi trong H2O2 là -1 nên gốc 2 

H2O2 + 2H+ + 2e  2H2O Eo = +1,77V

Và trong môi trường kiềm: H2O2 + 2e  2OH- Eo = +0,87V

Vậy H2O2 thể hiện tính oxihoa mạnh cả môi trường axit và môi trường kiềm nhưngmạnh hơn là trong môi trường axit

Trong hai tính chất oxihoa - khử thì tính oxihoa là chủ yếu và phản ứng phân huỷ H2O2

thể hiện đồng thời cả tính oxihoa cả tính khử

2KMnO4 + 5SO2Cl2 + 2H2O  K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 2H2SO4

Bài 13:

1 Tác dụng với dung dịch KI:

2KI + H2O2 + H2SO4  I2 + K2SO4 + 2H2OTrong phản ứng này đã xảy ra quá trình khử H2O2

Tác dụng với dung dịch KMnO4:

5H2O2 + KMnO4 + 3H2SO4  2MnSO4 + H2SO4 + 5O2 + 8H2OTrong phản ứng này đã xảy ra quá trình oxihoa H2O2

Tác dụng với natri cromit NaCrO2 trong môi trường kiềm

2NaCrO2 + 3H2O2 + 2NaOH  2Na2CrO4 + 4H2OTrong phản ứng này H2O2 là chất oxihoa

6 8Al + 3Na2S2O3 + 30HCl  8AlCl3 + 6H2S + 6NaCl + 9H2O

7 5(NH4)2S2O8 + 2MnSO4 + 8H2O  2HMnO4 + 10NH4HSO4 + 2H2SO4

8 K2S2O4 + K2Cr2O7 + 3H2SO4  2K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3H2O

9 K2S3O6 + 4O3 + 2H2O  2KHSO4 + H2SO4 + 4O2

10 5Na2S4O6 + 14KMnO4 + 6H2SO4  5Na2SO4 + 7K2SO4 + 14MnSO4 + 6H2O

11 Na2S5O6 + 10O3 + 4H2O  2NaHSO4 + 3H2SO4 + 10O2

19 3Se + 4HNO3 + H2O  3H2SeO3 + 4NO

20 3Te + 4HNO3 + H2O  3H2TeO3 + 4NO

21 SeO2 + 4Na2S2O3 + 2H2O  2Na2S4O6 + Se + 4NaOH

29 2CrCl3 + 3H2O2 + 10NaOH  2NaCrO4 + 6NaCl + 8H2O

30 Na2O2 + 2Fe(OH)2 + 2H2O  2Fe(OH)3 + 2NaOH

31 Hg(NO3)2 + H2O2 + 2NaOH  Hg + 2NaNO3 + 2H2O + O2

3) Có quá trình thăng hoa của Na2SO4.10H2O Na2SO4 không bị phân huỷ

4) Khi đun nóng KHSO4 hoà tan được Al2O3 tinh thể, chuyển Al2O3 thành dạng muốitan

) ( 25 , 1 273 2 273

4 , 22

56 1 1

mol RT

PV n

- Nếu x = 2:

 A + 32 < 67,2 < A + 48

19,2 < A < 35,2  A = 32

Vậy A là S và công thức của hai oxit là SO2 và SO3

Số mol mỗi oxit:

x n

x n

x n

SO

O

SO

2 25 , 0

5 , 0

2 1

) ( 25 , 0 75

, 1 25 , 1 2 , 1

) ( 25 , 1

2 , 1 2

, 1

2

1

1 2

1

2 1

2

3 2

mol x

x n

mol n

n

n

n n

,

0

) ( 25 , 0 5

,

0

) ( 5 , 0 2

n

mol x

n

mol x

, 0

) ( 25 , 0 25 , 0 5 , 0

) ( 1

2 2 3

mol x x

n

mol n

mol n

O SO SO

Vì nhiệt độ không đổi nên hằng số cb vẫn bằng 9:

 

    0,25 (0,125 ) 9

12 2

2

2 2

SO

SO k

M O n S

Số mol của lưu huỳnh: 0 , 24 ( ) 0 , 16 ( )

32

68 , 7

mol bn

2an – 0,16 2an – 0,16

Số mol của AgCl: 0 , 16

5 , 143

96 , 22

H2S + 4Cl2 + 4H2O  8HCl + H2SO4

0,02 0,16 (mol)HCl + AgNO3  AgCl + HNO3

 M = 9n

Chọn n = 3; M = 27  M là kim loại Al

Công thức phân tử của A là Al2S3

Bài 18:

160

2 , 0 2

087 , 1

00475 , 0



Vậy công thức tổng quát của mẫu khoáng pyrit FeS1,9

b) * 2 FeS2 – 15e + 190H-  Fe(OH)3 + 2 

* 2 FeS - 9e + 11OH-  Fe(OH)3 + 2 

c) Công thức tổng của pyrit FeS2 – x = FeS1,9  2 – x = 1,9

Vậy x = 0,1 nghĩa là FeS2 chiếm 90% ; FeS chiếm 10%

0025 , 0

1,9

 Fe

Fe n n

Số mol mỗi chất trong mẫu khoáng pyrit:

- Số mol FeS2 : 0,9 0,0025 = 0,00225 (mol)

- Số mol FeS : 0,1 0,0025 = 0,00025 (mol)

Khối lượng Br2 dùng để oxihoa mẫu khoáng trên là :

gam

288 , 0 160 2

9 00025 , 0 160

273 16 , 6

131 100 31 , 1

% 40

131

80 ).

267 , 4 3

m = 338 1,7578 = 594 (gam)

b) 1 gam oleum : 



cmol SO

bmol SO

amol SO

H

: :

2 4 2

98a + 80b + 64c = 1 (gam)phản ứng: SO3 + H2O  H2SO4

b  b

SO2 + H2O  H2SO3

c  c

OH- + H+  H2O 2(b + c)  2(b + c)

0

98112 ,

0 80 98

b a

b a

10 776 , 3 10 93 , 6

b a

 m SO3  3 , 776 10  3 80 = 0,30208 (gam)

 % SO3 = 30,8 %

Bài 21:

1 Công thức: R2Oa

) ( 16 ,

Vậy có hai nghiệm FeO và Cu2O

- Nếu FeO: FeO + H2SO4(e)  FeSO4 + H2O

 Không có kết tủa

- Nếu Cu2O: Cu2O + H2SO4  CuSO4 + Cu + H2O

0,015 0,015 Khối lượng kết tủa thu được là: 64 0,015 = 0,96 (gam)

100 98 16 2

96 2

a M

(1)

Từ (1)  a = 2  Me = 64  R là Cu

- Nếu chất rắn A là R :

2R + 2aH2SO4  R2(SO4)a + aSO2 + 2aH2O

(do R: là kim loại rất yếu) 1mol amol 0,5mol 0,5amol

1 5 , 0 64 5 , 24

100 98

5 , 0 ).

96 2

M

a M

R R

 Trường hợp này không có nghiệm

Vậy dung dịch X là dung dịch CuSO4

Ta có: Số mol CuS = số mol CuSO4 = 0,125

625 , 15 60 ( 160 18 160

625 , 15 160 125 ,

m k M M

m k

20 , 46 67 , 46 (

1000 024 , 1 37 ,

(0,2a – 1,75x – 2,75y) mol O2 dư và (x + 2y) mol SO2

n khí sau khi nung là nz = 0,8a + 0,2a – 1,75x – 2,75y + x + 2y

= a – 0,75(x + y) mol

) ( 75 , 0

% 100 8 , 0

a

%  a = 13,33(x - y) (1)

) ( 75 , 0

% 100 ).

2 (

y x

 a = 10,184x + 19,618y (2)

Từ (1) và (2)  13,33(x + y) = 10,184x + 19,618y

 3,146x = 6,288y  x = 2y (3)

a % khối lượng các chất trong hỗn hợp A

Vì x = 2y nên nếu lấy 3 mol hỗn hợp A ta sẽ có 2 mol FeS và 1 mol FeS2 (vì thành phần

% không tuỳ thuộc vào lượng hỗn hợp)

120 1 88 2

% 100 88 2