Phản ứng So2 Ra K2so4 là một quá trình oxi hóa khử quan trọng, vậy nó diễn ra như thế nào và có những ứng dụng gì trong thực tế? Hãy cùng XETAIMYDINH.EDU.VN khám phá chi tiết phản ứng này, từ phương trình hóa học đến các bài tập vận dụng, giúp bạn nắm vững kiến thức và ứng dụng hiệu quả. Đừng bỏ lỡ những thông tin hữu ích về cân bằng phương trình, điều kiện phản ứng và các bài tập liên quan đến SO2, K2SO4.
1. Phản Ứng SO2 Ra K2SO4 Là Gì?
Phản ứng SO2 ra K2SO4 là một phản ứng oxi hóa khử, trong đó SO2 (lưu huỳnh đioxit) tác dụng với KMnO4 (kali pemanganat) và H2O (nước) tạo thành MnSO4 (mangan sunfat), K2SO4 (kali sunfat) và H2SO4 (axit sunfuric). Phản ứng này thường được sử dụng để loại bỏ SO2, một chất gây ô nhiễm môi trường.
1.1 Phương Trình Phản Ứng Hóa Học
Phương trình hóa học đầy đủ và cân bằng của phản ứng này là:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4Alt text: Phương trình phản ứng hóa học SO2 tác dụng với KMnO4 và H2O tạo thành MnSO4, K2SO4 và H2SO4
1.2 Điều Kiện Phản Ứng
Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, không cần điều kiện đặc biệt về nhiệt độ hoặc áp suất.
1.3 Cách Tiến Hành Phản Ứng
Để thực hiện phản ứng, bạn có thể dẫn từ từ khí SO2 vào ống nghiệm hoặc bình chứa dung dịch thuốc tím (KMnO4).
1.4 Hiện Tượng Phản Ứng
Hiện tượng dễ nhận thấy nhất là dung dịch thuốc tím mất màu dần do KMnO4 bị khử.
1.5 Giải Thích Chi Tiết Quá Trình Phản Ứng
Trong phản ứng này, SO2 đóng vai trò là chất khử, nhường electron cho KMnO4. KMnO4 đóng vai trò là chất oxi hóa, nhận electron từ SO2.
- Quá trình oxi hóa: SO2 bị oxi hóa thành H2SO4.
- Quá trình khử: KMnO4 bị khử thành MnSO4.
2. Cân Bằng Phản Ứng SO2 Ra K2SO4 Theo Phương Pháp Thăng Bằng Electron
Để hiểu rõ hơn về quá trình trao đổi electron, chúng ta sẽ cân bằng phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron.
2.1 Xác Định Số Oxi Hóa
Đầu tiên, xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng:
S+4O2 + KMn+7O4 + H2O → Mn+2SO4 + K2S+6O4 + H2SO42.2 Viết Quá Trình Oxi Hóa và Khử
Viết các quá trình oxi hóa và khử:
- Oxi hóa: S+4 → S+6 + 2e
- Khử: Mn+7 + 5e → Mn+2
2.3 Cân Bằng Số Electron
Nhân các quá trình sao cho số electron nhường bằng số electron nhận:
- 5 x (S+4 → S+6 + 2e)
- 2 x (Mn+7 + 5e → Mn+2)
2.4 Lập Phương Trình Ion Thu Gọn
Kết hợp các quá trình lại với nhau để tạo thành phương trình ion thu gọn:
5S+4 + 2Mn+7 → 5S+6 + 2Mn+22.5 Hoàn Thiện Phương Trình Phân Tử
Cuối cùng, thêm các ion còn thiếu để hoàn thiện phương trình phân tử:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO43. Tính Chất Của SO2 (Lưu Huỳnh Đioxit)
Để hiểu rõ hơn về phản ứng, chúng ta cần nắm vững tính chất của SO2.
3.1 Tính Chất Vật Lý
- Là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí (d = 64/29 ≈ 2,2).
- Tan nhiều trong nước (ở 20°C, một thể tích nước có thể hòa tan được 40 thể tích SO2).
- Hóa lỏng ở -10°C.
- Là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp.
3.2 Tính Chất Hóa Học
a. Lưu huỳnh đioxit là acidic oxide
-
SO2 tan trong nước tạo thành axit yếu và không bền:
SO2 + H2O ⇌ H2SO3 -
SO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo nên 2 loại muối: muối axit HSO3-, muối trung hòa SO32-.
SO2 + NaOH → NaHSO3 (1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2)- Nếu nNaOH/nSO2 ≤ 1: chỉ xảy ra phản ứng (1)
- Nếu 1 < nNaOH/nSO2 < 2: xảy ra cả hai phản ứng (1) và (2)
- Nếu nNaOH/nSO2 ≥ 2: chỉ xảy ra phản ứng (2)
b. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa
-
SO2 là chất khử: Khi gặp chất oxi hóa mạnh như O2, Cl2, Br2:
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 -
SO2 là chất oxi hóa: Khi tác dụng với chất khử mạnh:
SO2 + 2H2S → 2H2O + 3S
3.3 Ứng Dụng và Điều Chế Sulfur Dioxide
a. Ứng dụng
- Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp.
- Tẩy trắng giấy, bột giấy.
- Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm.
b. Điều chế
-
Trong phòng thí nghiệm: Đun nóng dung dịch H2SO4 với muối Na2SO3, sau đó thu SO2 bằng cách đẩy không khí:
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 -
Trong công nghiệp:
-
Đốt cháy S:
S + O2 → SO2 -
Đốt cháy quặng pirit sắt:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
-
4. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến SO2
Để củng cố kiến thức, chúng ta sẽ cùng nhau giải một số bài tập liên quan đến SO2.
Câu 1: Cho sơ đồ phản ứng hóa học: H2S + O2 (dư) →to X + H2O. Chất X có thể là:
A. SO2
B. S
C. SO3
D. S hoặc SO2
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Do O2 dư nên X là SO2, phương trình hóa học:
H2S + 3O2 (dư) →to 2SO2 + 2H2OCâu 2: SO2 luôn thể hiện tính khử trong các phản ứng với:
A. H2S, nước Br2, O2
B. Dung dịch NaOH, O2, dung dịch KMnO4
C. Dung dịch KOH, CaO, nước Br2
D. O2, nước Br2, dung dịch KMnO4
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
A loại H2S vì H2S là chất có tính khử nên khi phản ứng với H2S thì SO2 thể hiện tính oxi hóa.
B loại NaOH vì phản ứng giữa SO2 và NaOH không phải là phản ứng oxi hóa khử.
C loại KOH vì phản ứng giữa SO2 và KOH không phải là phản ứng oxi hóa khử.
D đúng
Các phản ứng là:
2SO2 + O2 ⇌to,xt 2SO3
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí SO2 (đkc) vào 100 ml dung dịch NaOH 1,5M. Muối thu được gồm:
A. Na2SO4
B. NaHSO3
C. Na2SO3
D. NaHSO3 và Na2SO3
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
nSO2 = 0,1 mol; nNaOH = 0,15 mol → nOH- = 0,15 mol
Ta có:
1 < nOH-/nSO2 = 1,5 < 2Nên muối thu được gồm: NaHSO3 và Na2SO3
Câu 4: Thể tích dung dịch NaOH 2M tối thiểu để hấp thụ hết 5,6 lít khí SO2 (đkc) là:
A. 250 ml
B. 500 ml
C. 125 ml
D. 175 ml
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Vì NaOH tối thiểu cần dùng nên chỉ xảy ra phản ứng tạo NaHSO3 (tỉ lệ NaOH : SO2 = 1:1)
NaOH + SO2 → NaHSO3nNaOH = nSO2 = 0,25 molVdd NaOH = 0,125 (lít) = 125 (ml)Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M. Khối lượng kết tủa thu được là:
A. 10,85 gam
B. 16,725 gam
C. 21,7 gam
D. 32,55 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
nS = 0,15 (mol)
nBa(OH)2 = 0,1 molS + O2 →to SO2Theo PTHH: nSO2 = nS = 0,15 mol
Ta có tỉ lệ:
1 < nSO2/nBa(OH)2 < 2→ Thu được 2 muối: BaSO3 và Ba(HSO3)2
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O
x → x → x (mol)
2SO2 + Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2
2y → y → y (mol)Ta có hệ phương trình:
nSO2 = x + 2y = 0,15
nBa(OH)2 = x + y = 0,1Giải hệ phương trình → nBaSO3 = x = 0,05 mol
Vậy mBaSO3 = 0,05 * 217 = 10,85 g
Câu 6: Cho sản phẩm khí thu được khi đốt cháy 17,92 lít khí H2S (đktc) sục vào 200 ml dung dịch NaOH 25% (d = 1,28g/ml). Tính nồng độ phần trăm muối trong dung dịch?
A. 32,81%
B. 23,81%
C. 18,23%
D. 18,32%
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
BTNT “S”: nSO2 = nH2S = 0,8 mol
m dd NaOH = 200 * 1,28 = 256 gam→ mNaOH = 256 * 25% = 64 gam
→ nNaOH = 1,6 mol
nNaOH/nSO2 = 2→ Muối sinh ra là Na2SO3
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2OTheo PTHH:
nNa2SO3 = nSO2 = 0,8 mol → mNa2SO3 = 100,8 gKhối lượng dung dịch sau phản ứng:
m dd sau pư = 256 + 0,8 * 64 = 307,2 gamVậy C%Na2SO3 = (100,8 / 307,2) * 100% = 32,81%
Câu 7: Dẫn V lít khí SO2 vào dung dịch nước Br2 dư thu được dung dịch X. Cho thêm dung dịch BaCl2 cho đến khi kết tủa đạt cực đại thì dừng lại. Lọc kết tủa và sấy khô thu được 1,165 gam chất rắn. V có giá trị là:
A. 0,112 lít
B. 0,224 lít
C. 0,336 lít
D. 0,448 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Chất rắn sau khi sấy khô là BaSO4: nBaSO4 = 0,005 mol
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HClnH2SO4 = nBaSO4 = 0,005 molMà nSO2 = nH2SO4 = 0,005 mol
→ VSO2 = 0,112 lít
Câu 8: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít SO2 (đktc) vào 125 ml Ba(OH)2 1M thì thu được dung dịch X (coi thể tích dung dịch không đổi). Tính nồng độ chất tan trong dung dịch X
A. 0,4M
B. 0,2M
C. 0,6M
D. 0,8M
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nOH- = 2 * nBa(OH)2 = 0,25 mol
nSO2 = 0,15 mol→ 1 < nOH-/nSO2 = 1,67 < 2 → sinh ra hỗn hợp muối BaSO3 và Ba(HSO3)2
Gọi số mol BaSO3 và Ba(HSO3)2 lần lượt là x, y
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O
x x x
2SO2 + Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2
2y y y→ x + y = 0,125
x + 2y = 0,15
→ x = 0,1
y = 0,025
→ CMBa(HSO3)2 = 0,2M
Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí SO2 (đktc) vào 2,5 lít Ba(OH)2 nồng độ a M. Thu được 17,36 gam kết tủa. Giá trị của a là:
A. 0,04
B. 0,03
C. 0,048
D. 0,43
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
nSO2 = 0,12 mol, nBaSO3 = 0,08 molBảo toàn nguyên tố S:
nSO2 = nBaSO3 + 2 * nBa(HSO3)2→ nBa(HSO3)2 = 0,02 mol
Bảo toàn nguyên tố Ba:
nBa(OH)2 = nBaSO3 + nBa(HSO3)2 = 0,1 mol→ CMBa(OH)2 = 0,04M
Câu 10: Biết V lít SO2 (đktc) tác dụng với 500ml dung dịch Ca(OH)2 0,5M tạo thành 12 gam kết tủa. Tìm giá trị lớn nhất của V?
A. 2,24
B. 3,36
C. 4,48
D. 8,96
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Ta có:
nCa(OH)2 = 0,25 mol; nCaSO3 = 0,1 molGiá trị Vmax khi sinh ra hỗn hợp muối CaSO3 và Ca(HSO3)2
Bảo toàn nguyên tố Ca:
nCa(OH)2 = nCaSO3 + nCa(HSO3)2→ nCa(HSO3)2 = 0,15 mol
Bảo toàn nguyên tố S:
nSO2 = nCaSO3 + 2 * nCa(HSO3)2 = 0,4 mol→ VSO2 = 8,96 (l)
Câu 11: Dẫn V lít khí SO2 (ở đktc) qua 500 ml dung dịch Ca(OH)2 nồng độ x M, sau phản ứng thu được 3,6 gam kết tủa và dung dịch A. Đun nóng dung dịch A thu được thêm 2,4 gam kết tủa nữa. Giá trị của V và x là:
A. 1,568 lít và 0,1 M
B. 22,4 lít và 0,05 M
C. 0,1792 lít và 0,1 M
D. 1,12 lít và 0,2 M
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Đun nóng dung dịch A thu được thêm kết tủa → có muối Ca(HSO3)2
nCaSO3 = 0,03 mol
nCa(HSO3)2 = nCaSO3 = 0,02 molBảo toàn nguyên tố S:
nSO2 = nCaSO3 + 2 * nCa(HSO3)2 = 0,07 → VSO2 = 1,568 (l)Bảo toàn nguyên tố Ca:
nCa(OH)2 = nCaSO3 + nCa(HSO3)2 = 0,05 mol→ CMCa(OH)2 = 0,1M
Câu 12: Hãy chỉ ra câu trả lời sai về SO2
A. SO2 làm đỏ quỳ tím
B. SO2 làm mất màu dung dịch Br2
C. SO2 là chất khí, màu vàng
D. SO2 làm mất màu cánh hoa hồng
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
SO2 là khí không màu.
Câu 13: Khí sunfurơ là chất có:
A. Tính khử mạnh
B. Tính oxi hóa mạnh
C. Vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử
D. Tính oxi hóa yếu
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Khí sunfurơ là SO2.
Trong SO2, lưu huỳnh có số oxi hóa +4 là số oxi hóa trung gian nên SO2 vừa có tính oxi hóa và tính khử.
Câu 14: Hóa chất dùng để phân biệt CO2 và SO2 là:
A. Nước brom
B. Bari hiđroxit
C. Phenolphtalein
D. Dung dịch nước vôi trong
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
SO2 làm mất màu nước brom còn CO2 thì không.
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4Câu 15: Cho các phản ứng sau:
a) 2SO2 + O2 ⇌xt,to 2SO3
b) SO2 + 2H2S →to 3S + 2H2O
c) SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
d) SO2 + NaOH → NaHSO3
Các phản ứng mà SO2 có tính khử là:
A. a, c, d
B. a, b, d
C. a, c
D. a, d
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
a) 2SO2 + O2 ⇌xt,to 2SO3
c) SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
Trong hai phản ứng a và c, số oxi hóa của S trong SO2 tăng từ +4 lên +6 do đó SO2 thể hiện tính khử.
5. Ý Nghĩa Của Phản Ứng SO2 Ra K2SO4 Trong Thực Tế
Phản ứng SO2 ra K2SO4 không chỉ là một phản ứng hóa học thú vị mà còn có ý nghĩa quan trọng trong thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và công nghiệp hóa chất.
5.1 Ứng Dụng Trong Bảo Vệ Môi Trường
SO2 là một trong những chất gây ô nhiễm không khí, gây ra mưa axit và các vấn đề sức khỏe cho con người. Phản ứng với KMnO4 giúp loại bỏ SO2 khỏi khí thải công nghiệp, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
5.2 Ứng Dụng Trong Công Nghiệp Hóa Chất
K2SO4 là một sản phẩm có giá trị trong công nghiệp, được sử dụng làm phân bón và trong sản xuất một số hóa chất khác. Phản ứng SO2 ra K2SO4 có thể được tận dụng để sản xuất K2SO4 từ nguồn SO2 thải ra từ các quá trình công nghiệp khác.
6. Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Phản Ứng SO2 Ra K2SO4 (FAQ)
Để giúp bạn hiểu rõ hơn về phản ứng này, chúng ta sẽ cùng nhau trả lời một số câu hỏi thường gặp.
6.1 Phản ứng SO2 ra K2SO4 có phải là phản ứng oxi hóa khử không?
Đúng, đây là một phản ứng oxi hóa khử. SO2 là chất khử và KMnO4 là chất oxi hóa.
6.2 Tại sao KMnO4 lại làm mất màu trong phản ứng này?
Vì KMnO4 bị khử từ Mn+7 xuống Mn+2, làm mất màu tím đặc trưng của dung dịch.
6.3 SO2 có độc không?
Có, SO2 là một chất khí độc, có thể gây viêm đường hô hấp và các vấn đề sức khỏe khác.
6.4 Phản ứng này có ứng dụng gì trong công nghiệp?
Phản ứng này được sử dụng để loại bỏ SO2 khỏi khí thải và sản xuất K2SO4.
6.5 Làm thế nào để cân bằng phản ứng này?
Bạn có thể sử dụng phương pháp thăng bằng electron để cân bằng phản ứng.
6.6 Điều kiện để phản ứng xảy ra là gì?
Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, không cần điều kiện đặc biệt.
6.7 Sản phẩm của phản ứng là gì?
Sản phẩm của phản ứng là MnSO4, K2SO4 và H2SO4.
6.8 SO2 có thể tác dụng với chất nào khác không?
SO2 có thể tác dụng với nhiều chất khác như O2, H2S, NaOH, và nước Br2.
6.9 Tại sao cần loại bỏ SO2 khỏi khí thải?
Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.
6.10 K2SO4 được sử dụng để làm gì?
K2SO4 được sử dụng làm phân bón và trong sản xuất một số hóa chất khác.
7. Tại Sao Nên Tìm Hiểu Về Xe Tải Tại XETAIMYDINH.EDU.VN?
Nếu bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết và đáng tin cậy về xe tải ở Mỹ Đình, Hà Nội, XETAIMYDINH.EDU.VN là điểm đến lý tưởng. Chúng tôi cung cấp:
- Thông tin chi tiết và cập nhật: Về các loại xe tải có sẵn ở Mỹ Đình.
- So sánh giá cả và thông số kỹ thuật: Giữa các dòng xe khác nhau.
- Tư vấn lựa chọn xe: Phù hợp với nhu cầu và ngân sách của bạn.
- Giải đáp thắc mắc: Liên quan đến thủ tục mua bán, đăng ký và bảo dưỡng xe tải.
- Thông tin về dịch vụ sửa chữa: Xe tải uy tín trong khu vực.
8. Lời Kêu Gọi Hành Động (CTA)
Bạn đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin về xe tải ở Mỹ Đình? Bạn muốn được tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc một cách nhanh chóng và chính xác? Hãy truy cập ngay XETAIMYDINH.EDU.VN hoặc liên hệ với chúng tôi qua hotline 0247 309 9988 để được hỗ trợ tốt nhất. Địa chỉ của chúng tôi là Số 18 đường Mỹ Đình, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội. Xe Tải Mỹ Đình luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn trên mọi nẻo đường!
