SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr | SO2 ra H2SO4

Phản ứng SO₂ + Br₂ + H₂O tạo ra H₂SO₄ và HBr 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 có lời giải, mời các bạn đón xem:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

1. Phương trình hóa học của phản ứng SO₂ tác dụng với Br₂

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

2. Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

$\stackrel{+4}{S}{O}_2+{\stackrel{0}{Br}}_2+H_{2}O\to H\stackrel{-1}{Br}+H_2\stackrel{+6}{S}{O}_4$

Chất khử: SO₂; chất oxi hóa: Br₂

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{+4}{S}\to \stackrel{+6}{S}+2e$

- Quá trình khử: $\stackrel{0}{B{r}_2}+2e\to 2\stackrel{-1}{Br}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+4}{S}\to \stackrel{+6}{S}+2e\\ \stackrel{0}{B{r}_2}+2e\to 2\stackrel{-1}{Br}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

3. Điều kiện để SO₂ tác dụng với Br₂

- Nhiệt độ thường.

4. Cách tiến hành thí nghiệm

- Sục khí SO₂ vào ống nghiệm chứa 1 – 2 mL dung dịch nước brom.

5. Hiện tượng phản ứng

- Dung dịch brom nhạt màu dần đến mất màu.

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: Sục một lượng khí SO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂, thu được dung dịch B kết tủa C. Đun nóng dung dịch B lại thấy xuất hiện kết tủa. Dung dịch B tác dụng với Ba(OH)₂ sinh ra được kết tủa. Thành phần của dung dịch B là:

A. BaSO₃ và Ba(OH)₂ dư

B. Ba(HSO₃)₂

C. Ba(OH)₂

D. BaHSO₃ và Ba(HSO₃)₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃ ↓ + H₂O

2SO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HSO₃)₂

Ba(HSO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$BaSO₃↓ + SO₂ + H₂O

Ba(HSO₃)₂ + Ba(OH)₂ → 2BaSO₃↓ + 2H₂O

Câu 2: Cho V lít SO₂ (đktc) tác dụng hết với dung dịch Br₂ dư. Thêm tiếp vào dung dịch sau phản ứng BaCl­₂ dư thu được 2,33 gam kết tủa. Thể tích V là:

A. 0,112 lít

B. 1,12 lít

C. 0,224 lít

D. 2,24 lít

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

$n_{BaS{O}_4}=\mathrm{0,01}mol$$\to n_{S{O}_2}=\mathrm{0,01}mol$

$\to V_{S{O}_2}=\mathrm{0,224}\left(l\right)$

Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí SO₂ (đktc) vào 150 ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch thu được

A. hỗn hợp hai muối NaHSO₃, Na₂SO₃ và NaOH dư

B. Hỗn hợp 2 chất NaOH, Na₂SO₃

C. Hỗn hợp hai chất SO₂ dư, NaOH

D. Hỗn hợp hai muối NaHSO₃, Na₂SO₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$n_{S{O}_2}$= 0,05 mol,n _NaOH = 0,15 mol

Vì$\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{\mathrm{0,15}}{\mathrm{0,05}}=3$> 2→ chỉ tạo 1 muối là Na₂SO₃

SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

0,05 0,15 → 0,05

→ NaOH dư sau phản ứng

→ Dung dịch chứa 2 chất NaOH, Na₂SO₃

Câu 4: 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.

Câu 5: 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 6: 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 7: 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 + O_{2 $\stackrel{xt,t^o}{\rightleftarrows }$}2SO₃

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

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

Câu 8: 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 9: Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít H₂S (đktc) trong oxi dư, rồi dẫn tất cả sản phẩm vào 50 ml dung dịch NaOH 25% (D= 1,28). Nồng độ % muối trong dung dịch là

A. 47, 92%

B. 42, 96%

C. 42,69%

D. 24,97%

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$n_{H_{2}S}=\mathrm{0,4}mol$; n_NaOH = $\mathrm{50.1,28.}\frac{25}{100}$ = 0,4 mol

2H₂S + 3O₂ → 2SO₂+ 2H₂O

$\to n_{S{O}_2}=\mathrm{0,4}mol$

Ta thấy: $\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{S{O}_2}}=1\to$Tạo muối axit: NaOH + SO₂ →NaHSO₃

Theo PTHH: $n_{NaHS{O}_3}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,4}mol$

→ m_{dd sau}= 50.1,28 + 0,4.64 + 0,4.18 = 96,8g

→ $\%m_{NaHS{O}_3}=\mathrm{42,98}\%$

Câu 10: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 11: 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 12:Hòa tan 8,36g oleum vào nước được dung dịch Y, để trung hòa dung dịch Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1M. Công thức phân tử của oleum:

A. H₂SO₄. nSO₃

B. H₂SO₄.3SO₃

C. H₂SO₄. 5SO₃

D. H₂SO₄. 4SO₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Gọi công thức phân tử của oleum là: H₂SO₄.nSO₃

H₂SO₄.nSO₃ + nH₂O → (n+1) H₂SO₄ (1)

$\frac{\mathrm{0,1}}{n+1}$ ← 0,1 mol

Dung dịch Y là dung dịch H₂SO₄

H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

0,1 mol ← 0,2 mol

$M_{H_{2}S{O}_4.nS{O}_3}=98+80n=\frac{\mathrm{8,36}(n+1)}{\mathrm{0,1}}$

→ n = 4 → CTPT của oleum: H₂SO₄.4SO₃

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 + Cl₂ + 2H₂O → 2HCl + H₂SO₄
• 2SO₂ + O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}},{\mathrm{V}}_2{\mathrm{O}}_5}{\rightleftarrows }$ 2SO₃
• 2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄
• 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 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