Muối sunfua mxsy gửi HS đ án

Phản ứng với HNO3: + Phản ứng của muối sunfua với HNO3 rất phức tạp, nói chung là HNO3 sẽ đưa các ngyên tố phản ứng với nó lên số oxi hóa cao nhất... Cho các khí A, B, C tác dụng với nha

Phần 1: Lí thuyết

1 Công thức tổng quát: MxSy

2 Phân loại: Có 4 loại

- Loại 1: Tan trong nước: Li2S, Na2S, K2S, (NH4)2S, CaS, BaS,…

- Loại 2: Không tan trong nước nhưng tan trong HCl, H2SO4 loãng: FeS, ZnS, MnS,…

- Loại 3: Không tan trong nước và không tan trong HCl, H2SO4 loãng: CuS, PbS,

Ag2S, SnS, CdS, HgS…

- Loại 4: Không tồn tại trong nước: MgS, Al2S3, …

MgS + 2H2O → Mg(OH)2 + H2S

Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S

3 Tính chất hóa học:

3.1 Môi trường của muối sunfua: Các muối sunfua tan trong nước thường có môi

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 và H2SO4 loãng:

Muối sunfua + H+ → muối + H2S↑ (muối sunfua loại 3 không phản ứng)

VD:

Na2S + H2SO4 loãng → Na2SO4 + H2S↑

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑

CuS + HCl → không phản ứng

FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S↓ + H2S↑

3.4 Phản ứng của 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 của muối sunfua với HNO3 rất phức tạp, nói chung là HNO3 sẽ đưa các ngyên tố phản ứng với nó lên số oxi hóa cao nhất

+ 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 của muối sunfua loại 1 với muối khác khá

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 của muối sunfua kết tủa:

FeS; CuS; PbS; CoS và NiS có màu đen

3.8 Phản ứng của 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 này giải thích hiện tượng Ag bị hóa đen trong không khí bị ô nhiễm.

+ Với các chất oxi hóa khác:

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

Phần 2: Bài tập lý thuyết về muối sunfua

Bài 1: Hoàn thành các 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↑

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 và FeCO3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được dung dịch A và hỗn hợp khí B gồm NO2, CO2 Thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch A Hấp thụ hỗn hợp khí B bằng dung dịch NaOH dư Viết

phương trình của các phản ứng xảy ra

Giải

+ Khi FeS2 và 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 và có thể có HNO3 dư; hỗn hợp khí B gồm

CO2 và 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:

1 Hoàn thành phản ứng sau

FeS + HCl Khí A +

KClO3 Khí B +

Na2SO3 + HCl Khí C +

2 Cho các khí A, B, C tác dụng với nhau từng đôi một, viết phản ứng và 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 của H2S với O2, SO2, nước clo

+ Phản ứng xảy ra:

H2S + ½ O2 thiếu S + H2O

H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O 2H2S + SO2 3S + 2H2O

H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl

Bài 5: Chỉ dùng dung dịch H2SO4 loãng hãy nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: NaCl; Na2S; Na2CO3; Na2SO3

Giải

+ Lấy mỗi dung dịch một lượng cần thiết để nhận biết Tiến hành nhận biết ta có kết quả trong bảng sau:

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 có thể cùng tồn tại trong một hỗn hợp là

A NH3 và HCl B H2S và Cl2

C Cl2 và O2 D HI và O3

Đáp án: C

Bài 7: Trường hợp nào sau đây không xảy ra pư hoá 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 trong khí H2S là cho hỗn

hợp khí lội từ từ qua một lượng dư dung dịch:

A Pb(NO3)2 B NaHS C AgNO3 D NaOH.

Đáp án: B

Bài 9: Trong các 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 ra đơn chất là:

Đáp án: B

Bài 10: Dãy gồm các chất (hoặc dung dịch) đều phản ứng được 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 hiện các 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 ra chất khí là:

Đáp án: C

Bài 12: Tiến hành các 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 khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số thí nghiệm thu được kết tủa là

Đáp án: A

Bài 13: Dẫn mẫu khí thải của một nhà máy qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thì thấy xuất hiện kết tủa màu đen Hiện tượng đó chứng tỏ trong khí thải nhà máy có khí nào sau đây?

A NH3 B CO2 C SO2 D H2S

Đáp án: D

Phần 3: Một số PP giải bài tập về muối sunfua

Phương pháp 1: PP qui đổi

Ghi nhớ

- Qui đổi là phương pháp đưa hh nhiều chất về 1 chất hoặc hh ít chất hơn Trong bài tập về muối sunfua người ta thường qui đổi về các nguyên tử tương ứng.

- Vì số chất giảm đi nên số phản ứng phải viết và số ẩn sẽ giảm do đó việc giải toán sẽ nhanh, dễ dàng hơn.

- Khi áp dụng PP quy đổi ta thường dùng thêm 3 định luật sau:

+ ĐL BTKL

+ ĐL BTNT

+ ĐL BT e.

- Nếu qui đổi ra số mol âm thì ta vẫn lấy bình thường

Bài tập 1: Hòa tan hết 30,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng dung dịch HNO3 dư thu được 20,16 lít khí NO duy nhất ở đktc và dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y được m gam kết tủa Tính m?

Giải

+ Qui đổi hỗn hợp đã cho thành hỗn hợp Cu và S ta có sơ đồ:

+ Theo ĐLBT e và giả thiết ta có hệ: Þ x = 0,3 mol và y = 0,35 mol

ð m = 0,3.98 + 0,35.233 = 110,95 gam

+ Ghi chú: Ta có thể qui đổi hỗn hợp X về hỗn hợp Cu + CuS hoặc hỗn hợp khác.

Bài 2: Cho 20,8 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S pư với H2SO4 đặc nóng dư thu được

V lít SO2 ở đktc và dung dịch A Cho A + NaOH dư thu được 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 và giả thiết ta có hệ: => x = 0,2 mol và 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 được V lít NO2(là sp duy nhất ở đktc) và dung dịch A Cho A pư với dd Ba(OH)2 dư thu được 91,3 gam kết tủa

1/ Viết pư xảy ra dạng ion thu gọn?

2/ Tính V và số mol HNO3 cần dùng để oxi hóa hoàn toàn X?

Bài 4: Hòa tan 25,6 gam chất rắn X gồm Fe, FeS, FeS2 và S bằng dd HNO3 loãng

dư thu được V lít NO duy nhất ở đktc và dd Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu được 126,25 gam kết tủa Giá trị của V là:

Đáp án: C

Phương pháp 2: Dùng ĐL bảo toàn

Ghi nhớ

Các ĐLBT thường áp dụng trong bài tập về muối sunfua là:

- ĐLBT electron: Tổng số mol e cho bằng tổng số mol e nhận

- ĐLBT nguyên tố: Tổng số mol của 1 nguyên tố trước bằng tổng số mol của

nguyên tố đó sau phản ứng

- ĐLBT điện tích: Tổng điện tích trong 1 hệ được bảo toàn => trong dd tổng số mol điện tích âm bằng tổng số mol điện tích dương

(ĐLBTKL ít được áp dụng trong bài tập về muối sunfua)

Bài 1: Hoà tan hết hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO Giá trị của a là:

A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06

Giải

+ Áp dụng ĐLBT nguyên tố cho Fe, Cu và 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 và FeS2 với số mol bằng nhau Nung m gam A với oxi

dư thu được 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 trên biết rằng có một khí là sp duy nhất và 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 và MS có số mol bằng nhau(M là kim loại có hóa trị không đổi) Cho 6,51 gam X phản ứng hết với HNO3 đun nóng được dung dịch

A1 và 13,216 lít(đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng là 26,34 gam gồm NO và NO2 Thêm BaCl2 dư vào A1 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng

1/ Tìm M và %KL mỗi chất trong X?

2/ Tính m1?

Giải

1/ + Từ giả thiết suy ra số mol NO = 0,05 mol; NO2 = 0,54 mol

+ Áp dụng ĐLBTNT ta có sơ đồ:

3x mol

+ Áp dụng ĐLBT electron cho sơ đồ trên 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 trên ta có: m1 = 233.3x = 20,97 gam

Bài 4: Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 0,02 mol FeS2 và 0,03 mol FeS vào lượng dư

H2SO4 đặc nóng thu được Fe2(SO4)3, SO2 và H2O Hấp thụ hết SO2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch KMnO4 thu được dung dịch Y không màu, trong suốt, có pH = 2

Tính thể tích của 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 của SO2 với thuốc tím:

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

Mol: 0,285 0,114

[H+] = => V = 22,8 lít