SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4

Phản ứng SO₂ + KMnO₄ + H₂O ra H₂SO₄ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về SO₂ lời giải, mời các bạn đón xem:

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

1. Phương trình phản ứng SO₂ và KMnO₄

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

2. Điều kiện phản ứng SO₂ tác dụng với KMnO₄

- Phản ứng xảy ra ở ngay điều kiện thường.

3. Cách tiến hành phản ứng SO₂ tác dụng với KMnO₄

- Dẫn từ từ khí SO₂ vào ống nghiệm (hoặc bình) đựng dung dịch thuốc tím (KMnO₄).

4. Hiện tượng phản ứng SO₂ tác dụng với KMnO₄

- Dung dịch thuốc tím nhạt màu dần đến mất màu.

5. Cân bằng phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

$\stackrel{+4}{S}{O}_2+K\stackrel{+7}{Mn}{O}_4+H_{2}O\to \stackrel{+2}{Mn}S{O}_4+K_2\stackrel{+6}{S}{O}_4+H_{2}S{O}_4$

Chất khử: SO₂; chất oxi hoá: KMnO₄.

Ta có các quá trình:

$\begin{array}{c}5\times \\ 2\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+4}{S}\to \stackrel{+6}{S}+2e\\ \stackrel{+7}{Mn}+5e\to \stackrel{+2}{Mn}\end{array}\right)$

Phương trình hoá học:

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

6. Mở rộng kiến thức về SO₂

6.1. Tính chất vật lí

- Là không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí (d = $\frac{64}{29}\approx \mathrm{2,2}$)

- Tan nhiều trong nước (ở 20^oC, một thể tích nước có thể hòa tan được 40 thể tích SO₂).

- Hóa lỏng ở -10⁰C.

- Là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp.

6.2. Tính chất hóa học

a. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

- SO₂ tan trong nước tạo thành axit yếu và không bền:

SO₂ + H₂O ⇆ H₂SO₃

- SO₂ tác dụng với dd bazơ tạo nên 2 loại muối: muối axit HSO₃^-, muối trung hòa SO₃^2-.

SO₂ + NaOH →NaHSO₃(1)

SO₂ + 2NaOH→ Na₂SO₃ + H₂O (2)

+ Nếu $\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}\le 1$: chỉ xảy ra phản ứng (1)

+ Nếu 1 < $\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}$< 2: xảy ra cả phản ứng (1) và (2)

+ Nếu $\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}\ge 2$: 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 : khí SO₂ đóng vai trò là chất khử:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

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

- SO₂ là chất oxi hoákhi tác dụng chất khử mạnh:

SO₂ + 2H₂S → 2H₂O + 3S

6.3. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit

a. Ứng dụng

- Sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp

- Tấy trắng giấy, bột giấy.

- Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm …

b. Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm:Đun nóng dd H₂SO₄ với muối Na₂SO₃, sau đó thu SO₂ bằng cách đẩy không khí. Phương trình hóa học:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂

- Trong công nghiệp

Đốt cháy S hoặc đốt cháy quặng pirit sắt:

4FeS₂ + 11O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Cho sơ đồ phản ứng hóa học: H₂S + O₂ (dư) $\stackrel{t^o}{\to }$ 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) $\stackrel{t^o}{\to }$2SO₂ + 2H₂O

Câu 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 $\stackrel{t^o,xt}{\rightleftarrows }$2SO₃

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

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

Câu 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

$n_{S{O}_2}=\mathrm{0,1}mol;n_{NaOH}=\mathrm{0,15}mol\to n_{O{H}^{-}}=\mathrm{0,15}mol$

Ta có:

$1<\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{S{O}_2}}=\mathrm{1,5}<2$

Nên 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 → NaHSO₃

$n_{NaOH}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,25}mol$

V_{dd 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

n_S = 0,15 (mol)

$n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,1}mol$

S + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ SO₂

Theo PTHH: $n_{S{O}_2}=n_S=\mathrm{0,15}mol$

Ta có tỉ lệ: $1<\frac{n_{S{O}_2}}{n_{Ba{\left(OH\right)}_2}}<2$

→ 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: $\left(\begin{array}{c}{n}_{S{O}_2}=x+2y=\mathrm{0,15}\\ n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=x+y=\mathrm{0,1}\end{array}\right)$

Giải hệ phương trình $\to n_{BaS{O}_3}=x=\mathrm{0,05}mol$

Vậy $m_{BaS{O}_3}=\mathrm{0,05.217}=\mathrm{10,85}g$

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”: $n_{S{O}_2}=n_{H_{2}S}=\mathrm{0,8}mol$

m _{dd NaOH} = 200.1,28 = 256 gam

→ m_NaOH = 256.25% = 64 gam

→ n_NaOH = 1,6 mol

$\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=2$

→ Muối sinh ra là Na₂SO₃

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

Theo PTHH:

$n_{N{a}_{2}S{O}_3}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,8}mol\to m_{N{a}_{2}S{O}_3}=\mathrm{100,8}g$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng :

m _{dd sau pư} = 256 + 0,8.64 = 307,2 gam

Vậy $C{\%}_{N{a}_{2}S{O}_3}=\frac{\mathrm{100,8}}{\mathrm{307,2}}.100\%=\mathrm{32,81}\%$

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: $n_{BaS{O}_4}=\mathrm{0,005}mol$

SO₂ + Br₂ +2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + 2HCl

$n_{H_{2}S{O}_4}=n_{BaS{O}_4}=\mathrm{0,005}mol$

Mà $n_{S{O}_2}=n_{H_{2}S{O}_4}=\mathrm{0,005}mol$

$\to V_{S{O}_2}=\mathrm{0,112}$ 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

$n_{O{H}^{-}}=2n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,25}mol$

$n_{S{O}_2}=\mathrm{0,15}mol$

$\to 1<\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{S{O}_2}}=\mathrm{1,67}<2\to$ 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

$\to \left(\begin{array}{c}x+y=0,125\\ x+2y=0,15\end{array}\right)\to \left(\begin{array}{c}x=0,1\\ y=0,025\end{array}\right)$

$\to C_{MBa{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,2}M$

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

$n_{S{O}_2}=\mathrm{0,12}mol,n_{BaS{O}_3}=\mathrm{0,08}mol$

Bảo toàn nguyên tố S:

$n_{S{O}_2}=n_{BaS{O}_3}+2n_{Ba{\left(HS{O}_3\right)}_2}$

$\to n_{Ba{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,02}mol$

Bảo toàn nguyên tố Ba:

$n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=n_{BaS{O}_3}+n_{Ba{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,1}mol$

$\to C_{MBa{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,04}M$

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: $n_{Ca{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,25}mol;n_{CaS{O}_3}=\mathrm{0,1}mol$

Giá trị V_max khi sinh ra hỗn hợp muối CaSO₃ và Ca(HSO₃)₂

Bảo toàn nguyên tố Ca: $n_{Ca{\left(OH\right)}_2}=n_{CaS{O}_3}+n_{Ca{\left(HS{O}_3\right)}_2}$

$\to n_{Ca{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,15}mol$

Bảo toàn nguyên tố S:

$n_{S{O}_2}=n_{CaS{O}_3}+2n_{Ca{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,4}mol$

$\to V_{S{O}_2}=\mathrm{8,96}\left(l\right)$

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

$n_{CaS{O}_3}=\mathrm{0,03}mol$

$n_{Ca{\left(HS{O}_3\right)}_2}=n_{CaS{O}_3}=\mathrm{0,02}mol$

Bảo toàn nguyên tố S:

$n_{S{O}_2}=n_{CaS{O}_3}+2n_{Ca{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,07}\to V_{S{O}_2}=\mathrm{1,568}\left(l\right)$

Bảo toàn nguyên tố Ca:

$n_{Ca{\left(OH\right)}_2}=n_{CaS{O}_3}+n_{Ca{\left(HS{O}_3\right)}_2}=\mathrm{0,05}$mol

$\to C_{MCa{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,1}M$

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. Vùa 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+ 2 H₂O → 2 HBr + H₂SO₄

Câu 15: Cho các phản ứng sau:

a) 2SO₂ + O₂ $\stackrel{xt,t^o}{\rightleftarrows }$2SO₃

b) SO₂ + 2H₂S $\stackrel{{\text{t}}^{\text{o}}}{\to }$ 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 $\stackrel{xt,t^o}{\rightleftarrows }$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.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• H₂S + CuSO₄ → CuS↓ + H₂SO₄
• H₂S + H₂SO_{4 đậm đặc} → SO₂↑+ 2H₂O + S↓
• 2H₂S + 3O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 2SO₂↑ + 2H₂O
• H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl
• S + O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ SO₂
• H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O
• S + 6HNO₃ → H₂SO₄ + 6NO₂↑+ 2H₂O
• H₂S + NaOH → NaHS + H₂O
• S + 2H₂SO_{4 đặc} $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 3SO₂↑+ 2H₂O
• 3H₂S + 2HNO₃ → 4H₂O + 2NO↑ + 3S↓
• S + H₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ H₂S
• SO₂ + Na₂O $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ Na₂SO₃
• SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O
• SO₂ + H₂S → 3S↓ + 2H₂O
• 2SO₂ + 2NaH → H₂S↑ + Na₂SO₄
• SO₂ + Br₂ + 2H₂O →H₂SO₄ + 2HBr
• SO₂ + Cl₂ + 2H₂O → 2HCl + H₂SO₄
• 2SO₂ + O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}},{\mathrm{V}}_2{\mathrm{O}}_5}{\rightleftarrows }$ 2SO₃
• 2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄
• SO₃ + H₂O → H₂SO₄
• H₂S + 2FeCl₃ → S↓ + 2FeCl₂ + 2HCl
• 3H₂S + 2KMnO₄ → 2KOH + 2MnO₂↓ + 3S↓ + 2H₂O
• H₂S + 4Br₂ + 4H₂O → 8HBr + H₂SO₄
• SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O