Muối sunfua mxsy gửi HS đ án

MUỐI SUNFUA Phần 1: Lí thuyết Cơng thức tổng quát: MxSy Phân loại: Có loại - Loại 1: Tan nước: Li2S, Na2S, K2S, (NH4)2S, CaS, BaS,… - Loại 2: Không tan nước tan HCl, H2SO4 lỗng: FeS, ZnS, MnS,… - Loại 3: Khơng tan nước khơng tan HCl, H2SO4 lỗng: CuS, PbS, Ag2S, SnS, CdS, HgS… - Loại 4: Không tồn nước: MgS, Al2S3, … MgS + 2H2O → Mg(OH)2 + H2S Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S Tính chất hóa học: 3.1 Mơi trường muối sunfua: Các muối sunfua tan nước thường có mơi trường kiềm (làm đổi màu quỳ tím thành xanh) 3.2 Phản ứng đốt cháy: muối sunfua + oxi oxit + SO2 VD: CuS + 3/2 O2 CuO + SO2↑ 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2↑ Cu2S + 2O2 2CuO + SO2↑ Cu2S + 1,5O2 thiếu Cu2O + SO2↑ 3.3 Phản ứng với axit HCl H2SO4 loãng: Muối sunfua + H+ → muối + H2S↑ (muối sunfua loại khơng phản ứng) VD: Na2S + H2SO4 lỗng → Na2SO4 + H2S↑ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ CuS + HCl → không phản ứng FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S↓ + H2S↑ 3.4 Phản ứng với H2SO4 đặc: Muối sunfua + H2SO4 đặc → Muối sunfat + SO2 + H2O VD: CuS + 4H2SO4 đặc CuSO4 + 4SO2↑ + 4H2O 2FeS2 + 14H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 15SO2↑ + 14H2O 3.5 Phản ứng với HNO3: + Phản ứng muối sunfua với HNO3 phức tạp, nói chung HNO3 đưa ngyên tố phản ứng với lên số oxi hóa cao + VD1: FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O Hoặc: 3FeS2 + 48HNO3 → Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 3H2SO4 + 45NO2↑ + 21H2O Hoặc: 2FeS2 + 30HNO3 → Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 30NO2↑ + 14H2O + VD2: As2S3 + 28HNO3đặc 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2↑ + 8H2O 3.6 Phản ứng với muối khác: Phản ứng muối sunfua loại với muối khác phức tạp VD: FeCl2 + Na2S → FeS↓ + 2NaCl 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl 2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O →2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl AlCl3 + 3NaHS + 3H2O →Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 3NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NaCl + H2S↑ Cu2S + 2Fe2(SO4)3 → 4FeSO4 + 2CuSO4 + S 3.7 Màu muối sunfua kết tủa: FeS; CuS; PbS; CoS NiS có màu đen HgS = đỏ CdS = vàng MnS = hồng ZnS = trắng 3.8 Phản ứng H2S: + Với oxi: H2S + ½ O2 thiếu → S + H2O H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O + Với SO2: 2H2S + SO2 → 3S + H2O + Với nước clo: H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl + Với muối: FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + HCl CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl FeCl2 + H2S → không phản ứng + Với Ag: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O Phản ứng giải thích tượng Ag bị hóa đen khơng khí bị nhiễm + Với chất oxi hóa khác: K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 → 3S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O Phần 2: Bài tập lý thuyết muối sunfua Bài 1: Hoàn thành phản ứng sau(nếu có): 1/ FeCl2 + H2S → 2/ CuS + HCl → 3/ FeCl3 + K2S → 4/ FeS + HCl → 5/ As2S3 + HNO3loãng→ 6/ FeS2 + HCl → 7/ FeS2 + HNO3 loãng → 8/ Cu2S + HNO3 đặc → 9/ Cu2S + H2SO4 đặc → 10/ KMnO4 + H2S + H2SO4 → Giải 1/ FeCl2 + H2S → không phản ứng 2/ CuS + HCl → không phản ứng 3/ 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl 4/ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 5/ 3As2S3 + 28HNO3 loãng + 4H2O 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO↑ 6/ FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S↓ + H2S↑ 7/ FeS2 + 8HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO↑ + 2H2O 8/ Cu2S + 14HNO3 đặc → 2Cu(NO3)2 + H2SO4 + 10NO2 + 6H2O 9/ Cu2S + 6H2SO4 đặc → 2CuSO4 + 5SO2 + 6H2O 10/ 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 5S↓ + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Bài 2: Cho hỗn hợp gồm FeS2 FeCO3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu dung dịch A hỗn hợp khí B gồm NO 2, CO2 Thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch A Hấp thụ hỗn hợp khí B dung dịch NaOH dư Viết phương trình phản ứng xảy Giải + Khi FeS2 FeCO3 phản ứng với HNO3 đặc: FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + CO2↑ + NO2↑ + 2H2O - Dung dịch A có Fe(NO3)3, H2SO4 có HNO3 dư; hỗn hợp khí B gồm CO2 NO2 + Khi A phản ứng với dung dịch BaCl2: BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl + Khi B phản ứng với dung dịch NaOH dư CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O Bài 3: Hoàn thành phản ứng sau FeS + HCl Khí A + KClO3 Khí B + Na2SO3 + HCl Khí C + Cho khí A, B, C tác dụng với đôi một, viết phản ứng ghi rõ điều kiện? Giải 1/ Hoàn thành phản ứng FeS + 2HCl FeCl2 + H2S(A) 2KClO3 2KCl + 3O2(B) Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2(C) + H2O 2/ - Cho A + B: H2S + ½ O2 thiếu S + H2O H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O - Cho A + C: 2H2S + SO2 3S + 2H2O - Cho B + C: 2SO2 + O2 2SO3 Bài 4: Viết phản ứng H2S với O2, SO2, nước clo Giải + Phản ứng xảy ra: H2S + ½ O2 thiếu S + H2 O H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O 2H2S + SO2 3S + 2H2O H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl Bài 5: Chỉ dùng dung dịch H2SO4 loãng nhận biết dung dịch đựng lọ nhãn sau: NaCl; Na2S; Na2CO3; Na2SO3 Giải + Lấy dung dịch lượng cần thiết để nhận biết Tiến hành nhận biết ta có kết bảng sau: NaCl Na2S Na2CO3 Na2SO3 H2SO4 Không ht mùi trứng thối không mùi mùi sốc + Phản ứng xảy ra: Na2S + H2SO4 → Na2SO4 + H2S Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 Bài 6: Các khí tồn hỗn hợp A NH3 HCl B H2S Cl2 C Cl2 O2 D HI O3 Đáp án: C Bài 7: Trường hợp sau khơng xảy pư hố học? A Sục khí Cl2 vào dung dịch FeCl2 B Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2 C Sục khí H2S vào dung dịch FeCl2 D Cho Fe vào dung dịch H2SO4 loãng, nguội Đáp án: C Bài 8: Phương pháp để loại bỏ tạp chất HCl có lẫn khí H2S cho hỗn hợp khí lội từ từ qua lượng dư dung dịch: A Pb(NO3)2 B NaHS C AgNO3 D NaOH Đáp án: B Bài 9: Trong thí nghiệm sau: (1) Cho SiO2 tác dụng với axit HF (2) Cho khí SO2 tác dụng với khí H2S (3) Cho khí NH3 tác dụng với CuO đun nóng (4) Cho CaOCl2 tác dụng với dung dịch HCl (5) Cho Si đơn chất tác dụng với dung dịch NaOH (6) Cho khí O3 tác dụng với Ag (7) Cho dung dịch NH4Cl tác dụng với dung dịch NaNO2 đun nóng Số thí nghiệm tạo đơn chất là: A B C D Đáp án: B Bài 10: Dãy gồm chất (hoặc dung dịch) phản ứng với dung dịch FeCl2là: A Bột Mg, dung dịch BaCl2 , dung dịch HNO3 B Khí Cl2, dung dịch Na2CO3, dung dịch HCl C Bột Mg, dung dịch NaNO3, dung dịch HCl D Khí Cl2, dung dịch Na2S, dung dịch HNO3 Đáp án: D Bài 11: Thực thí sau: (a) Nung NH4NO3 rắn (b) Đun nóng NaCl tinh thể với dung dịch H2SO4 đặc (c) Sục khí Cl2 vào dung dịch NaHCO3 (d) Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 dư (e) Sục khí SO2 vào dung dịch KMnO4 (g) Cho dung dịch KHSO4 vào dung dịch NaHCO3 (h) Cho PbS vào dung dịch HCl loãng (i) Cho Na2SO3 vào dung dịch H2SO4 dư, đun nóng Số thí nghiệm sinh chất khí là: A B C D Đáp án: C Bài 12: Tiến hành thí nghiệm sau: (1) Sục H2S vào dung dịch FeSO4; (2) Sục H2S vào dung dịch CuSO4; (3) Sục CO2 dư vào dung dịch Na2SiO3; (4) Sục CO2 dư vào dung dịch Ca(OH)2; (5) Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch Al2(SO4)3 (6) Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch Al2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hồn tồn, số thí nghiệm thu kết tủa A B C D Đáp án: A Bài 13: Dẫn mẫu khí thải nhà máy qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thấy xuất kết tủa màu đen Hiện tượng chứng tỏ khí thải nhà máy có khí sau đây? A NH3 B CO2 C SO2 D H2S Đáp án: D Phần 3: Một số PP giải tập muối sunfua Phương pháp 1: PP qui đổi Ghi nhớ - Qui đổi phương pháp đưa hh nhiều chất chất hh chất Trong tập muối sunfua người ta thường qui đổi nguyên tử tương ứng - Vì số chất giảm nên số phản ứng phải viết số ẩn giảm việc giải tốn nhanh, dễ dàng - Khi áp dụng PP quy đổi ta thường dùng thêm định luật sau: + ĐL BTKL + ĐL BTNT + ĐL BT e - Nếu qui đổi số mol âm ta lấy bình thường Bài tập 1: Hòa tan hết 30,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Cu2S S dung dịch HNO3 dư thu 20,16 lít khí NO đktc dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y m gam kết tủa Tính m? Giải + Qui đổi hỗn hợp cho thành hỗn hợp Cu S ta có sơ đồ: + Theo ĐLBT e giả thiết ta có hệ: Þ x = 0,3 mol y = 0,35 mol ð m = 0,3.98 + 0,35.233 = 110,95 gam + Ghi chú: Ta qui đổi hỗn hợp X hỗn hợp Cu + CuS hỗn hợp khác Bài 2: Cho 20,8 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S pư với H2SO4 đặc nóng dư thu V lít SO2 đktc dung dịch A Cho A + NaOH dư thu 21,4 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch thuốc tím 1M cần dùng để pư vừa đủ với V lít trên? Giải + Qui đổi hỗn hợp ban đầu thành hỗn hợp Fevà S ta có: + Theo ĐLBT e giả thiết ta có hệ: => x = 0,2 mol y = 0,3 + Áp dụng ĐLBT electron ta có: 2z = 3x + 6y => z = 1,2 mol Þ số mol KMnO4 = 1,2.2/5 = 0,48 mol => Vdd KMnO4 = 0,48 lít Bài 3: Cho 20,8 gam hh X gồm Fe, FeS, FeS2, S pư với dd HNO3 đặc nóng dư thu V lít NO2(là sp đktc) dung dịch A Cho A pư với dd Ba(OH)2 dư thu 91,3 gam kết tủa 1/ Viết pư xảy dạng ion thu gọn? 2/ Tính V số mol HNO3 cần dùng để oxi hóa hồn toàn X? ĐS: Dùng pp qui đổi thu V = 53,76 lít số mol HNO3 = mol Bài 4: Hòa tan 25,6 gam chất rắn X gồm Fe, FeS, FeS2 S dd HNO3 loãng dư thu V lít NO đktc dd Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu 126,25 gam kết tủa Giá trị V là: A 17,92 B 19,04 C 24,64 D 27,58 Đáp án: C Phương pháp 2: Dùng ĐL bảo toàn Ghi nhớ Các ĐLBT thường áp dụng tập muối sunfua là: - ĐLBT electron: Tổng số mol e cho tổng số mol e nhận - ĐLBT nguyên tố: Tổng số mol nguyên tố trước tổng số mol nguyên tố sau phản ứng - ĐLBT điện tích: Tổng điện tích hệ bảo tồn => dd tổng số mol điện tích âm tổng số mol điện tích dương (ĐLBTKL áp dụng tập muối sunfua) Bài 1: Hoà tan hết hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) khí NO Giá trị a là: A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06 Giải + Áp dụng ĐLBT nguyên tố cho Fe, Cu S ta viết được: FeS2 → Fe3+ + 2SO42- Mol: 0,12 0,12 0,24 Cu2S → 2Cu2+ + SO42- Mol: a 2a a + Áp dụng ĐLBTĐT ta có: 0,12.3 + 2a.2 = 2(0,24 + a) => a = 0,06 Bài 2: Hỗn hợp A gồm FeS FeS với số mol Nung m gam A với oxi dư thu 16 gam chất rắn 1/ Tính m? 2/ Tính V dung dịch HNO3 68% (d=1,47 g/ml) cần dùng để hòa tan m gam biết có khí sp lượng axit lấy dư 20%? Giải 1/ + Ta có: + Áp dụng ĐLBT nguyên tố suy ra: x + x = 0,1.2 Þ x = 0,1 mol + Vậy: m = 88x + 120x = 20,8 gam 2/ 181,5 ml Bài 3: Hỗn hợp X gồm FeS2 MS có số mol nhau(M kim loại có hóa trị khơng đổi) Cho 6,51 gam X phản ứng hết với HNO3 đun nóng dung dịch A1 13,216 lít(đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng 26,34 gam gồm NO NO2 Thêm BaCl2 dư vào A1 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng 1/ Tìm M %KL chất X? 2/ Tính m1? Giải 1/ + Từ giả thiết suy số mol NO = 0,05 mol; NO2 = 0,54 mol + Áp dụng ĐLBTNT ta có sơ đồ: 6,51 gam X: BaSO4: 3x mol + Áp dụng ĐLBT electron cho sơ đồ ta có: 15x + 8x = 0,05.3 + 0,54 Þ x = 0,03 mol + Theo giả thiết ta có: 120x + x(M+32) = 6,51 Þ M = 65 = Zn + Phần trăm khối lượng: FeS2 = 55,3%; ZnS = 44,7% 2/ Từ sơ đồ ta có: m1 = 233.3x = 20,97 gam Bài 4: Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 0,02 mol FeS2 0,03 mol FeS vào lượng dư H2SO4 đặc nóng thu Fe2(SO4)3, SO2 H2O Hấp thụ hết SO2 lượng vừa đủ dung dịch KMnO4 thu dung dịch Y khơng màu, suốt, có pH = Tính thể tích dung dịch Y? Giải + Ta có sơ đồ: + Áp dụng ĐLBT electron ta có: 0,02.15 + 0,03.9 = 2x => x = 0,285 mol + Phản ứng SO2 với thuốc tím: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ® 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 Mol: 0,285 0,114 [H+] = => V = 22,8 lít  ... màu đen Hiện tượng chứng tỏ khí thải nhà máy có khí sau đ y? A NH3 B CO2 C SO2 D H2S Đ p án: D Phần 3: Một số PP giải tập muối sunfua Phương pháp 1: PP qui đ i Ghi nhớ - Qui đ i phương pháp đ a... 19,04 C 24,64 D 27,58 Đ p án: C Phương pháp 2: Dùng ĐL bảo toàn Ghi nhớ Các ĐLBT thường áp dụng tập muối sunfua là: - ĐLBT electron: Tổng số mol e cho tổng số mol e nhận - ĐLBT nguyên tố: Tổng... số mol nguyên tố sau phản ứng - ĐLBT điện tích: Tổng điện tích hệ bảo toàn => dd tổng số mol điện tích âm tổng số mol điện tích dương (ĐLBTKL áp dụng tập muối sunfua) Bài 1: Hoà tan hết hỗn hợp