Home Hóa học 10 Tính chất hóa học của lưu huỳnh và bài tập có giải

Tính chất hóa học của lưu huỳnh và bài tập có giải

110
0

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LƯU HUỲNH

I . Lưu huỳnh – Tính chất vật lý và cấu tạo lưu huỳnh

Lưu huỳnh là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu S và số nguyên tử 16. Nó là một phi kim phổ biến, không mùi, không vị, nhiều hóa trị. Lưu huỳnh, trong dạng gốc của nó là chất rắn kết tinh màu vàng chanh. Trong tự nhiên, nó có thể tìm thấy ở dạng đơn chất hay trong các khoáng chất sulfua và sulfat.

Biểu tượng: S

Khối lượng nguyên tử: 32,065 u

Điểm nóng chảy: 115,2°C

Số nguyên tử: 16

Cấu hình điện tử: [Ne] 3s²3p⁴

Số điện tử trên mỗi vỏ: 2, 8, 6

–  Lưu huỳnh có hai dạng thù hình(lưu huỳnh Sα tà phương, lưu huỳnh Sβ đơn tà) và dạng vô định hình (lưu huỳnh dẻo).

–  Lưu huỳnh sôi ở 444,6oC tạo thành hơi màu đỏ nâu. Nếu làm nguội nhanh thì hơi lưu huỳnh chuyển thành bột mịn, gồm những tinh thể nhỏ, gọi là lưu huỳnh hoa.

–  Ở trạng thái rắn, mỗi phân tử lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử (S8) khép kín thành vòng.

–  Do mạng tinh thể lưu huỳnh là mạng phân tử nên lưu huỳnh nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp 112,8oC, chỉ cao hơp nhiệt độ sôi của nước một ít. Nếu tiếp tục đun nóng đến 187oC lưu huỳnh lỏng trở nên sẫm, có màu vàng nâu và đặc lại, gọi là lưu huỳnh dẻo. Đó là một dạng thù hình của lưu huỳnh. Trong lưu huỳnh dẻo phân tử lưu huỳnh có cấu tạo mạch rất dài giống như phân tử cao su nên lưu huỳnh có tính đàn hồi.

– Như vậy, tồn tại những phân tử lưu huỳnh có thành phần khác nhau. Để đơn giản, ta chỉ viết phân tử lưu huỳnh gồm 1 nguyên tử : S.

II . Tính chất hóa học của lưu huỳnh

–  Là một phi kim khá hoạt động. Lưu huỳnh vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa.

1 . Lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa

a . Lưu huỳnh tác dụng với kim loại. 

 –  Lưu huỳnh dễ tạo ra hợp chất với nhiều kim loại, thường là khi đun nóng.

  Ví dụ: Hỗn hợp gồm bột sắt và bột lưu huỳnh nếu được đun nhẹ lúc đầu thì phản ứng xảy ra rất mạnh, toả nhiều nhiệt:

Fe   +   S  → FeS

 –  Phản ứng giữa lưu huỳnh với nhôm hoặc với kẽm cũng xảy ra mãnh liệt kèm theo sự loé sáng. Những sợi dây đồng mảnh có thể cháy trong hơi lưu huỳnh tạo ra CuS màu đen.

 –  Thuỷ ngân phản ứng với lưu huỳnh ở ngay nhiệt độ thường:

Hg   +   S  → HgS

 –  Hợp chất của lưu huỳnh với kim loại thuộc loại muối, gọi là sunfua (FeS – sắt sunfua, Al2S3 – nhôm sunfua, …..)

b . Lưu huỳnh tác dụng với hidro 

–  Lưu huỳnh cũng phản ứng trực tiếp với hiđro. Khi dẫn hiđro vào ống nghiệm đứng lưu huỳnh đang sôi thì ở đầu ống dẫn khí xuất hiện khí mùi trứng thối, đó là hiđro sunfua:

H2  +  S      H2S

–  Phản ứng này không thực hiện đến cùng.

2 . Lưu huỳnh thể hiện tính khử 

a . Lưu huỳnh tác dụng với phi kim 

–  Lưu huỳnh tác dụng hầu như với tất cả các phi kim, trừ nitơ và iot.

–  Khi bị đốt, lưu huỳnh cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh, tạo ra lưu huỳnh (IV) oxit :

S  +  O2 →   SO

–  Trong các oxit SO2 và SO3, do độ âm điện của lưu huỳnh (2,5) nhỏ hơn của oxi nên liên kết cộng hoá trị giữa oxi và lưu huỳnh là có cực, số oxi hoá của lưu huỳnh trong các oxit đó là +4 và +6.

b . Lưu huỳnh tác dụng với các chất oxi hóa khác 

Thí dụ: 3S + 2KClO3 →  2KCl + 3SO

S + 6HNO3 (đặc) →  H2SO4 + 6NO2 + 2H2O.

* Tóm lại: Trong những phản ứng với kim loại và hiđro thì lưu huỳnh là chất oxi hoá, còn trong phản ứng với phi kim hoạt động hơn, chẳng hạn oxi, hoặc các chất có tính oxi hóa mạnh thì lưu huỳnh là chất khử.

Qua tính chất hóa học của lưu huỳnh ở trên, các em nhớ nắm vững lý thuyết để vận dụng thành thạo vào bài tập phía dưới nhé.

III . Trạng thái tự nhiên của lưu huỳnh

–  Lưu huỳnh thuộc loại nguyên tố phổ biến, nó chiếm 0,05% khối lượng vỏ Trái Đất. Trong tự nhiên, lưu huỳnh ở trạng thái tự do (Italia, Mĩ, Nhật Bản, Liên Xô cũ là những nước có mỏ lưu huỳnh lớn) và trong thành phần hợp chất. Những quặng chứa lưu huỳnh là : pirit FeS2, xfalerit SnS, galen PbS, muối Na2SO4.10H2O, thạch cao CaSO4.2H2O, muối chát MgSO4.7H2O. Lưu huỳnh cũng có trong cơ thể động vật và thực vật (trong thành phần của protein).

IV . Điều chế lưu huỳnh

–  Trong công nghiệp, lưu huỳnh được khai thác từ mỏ lưu huỳnh (tồn tại ở dạng tự do).

V . Ứng dụng của lưu huỳnh

–  Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng. Trong công nghiệp, lưu huỳnh được dùng chủ yếu để sản xuất axit sunfuric. Một lượng lớn lưu huỳnh dùng để luyện cao su : nó làm tăng độ bền chắc và tính đàn hồi của cao su. Nếu cho nhiều lưu huỳnh vào cao su thì được chất dẻo ebonit dùng làm chất cách điện. Lưu huỳnh còn được dùng để trừ sâu cho một số loại cây, để chế thuốc súng đen, thuốc đầu que diêm, chế mỡ chữa bệnh ngoài da

VI . Bài tập về tính chất hóa học của lưu huỳnh

Bài 1 trang 132 SGK Hóa học 10:

Lưu huỳnh tác dụng với axit sulfuric đặc nóng :
S + 2H2SO4 ->  3SO2 + 2H2O

Trong phản ứng này, tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị khử : số lưu huỳnh bị oxi hóa là

A . 1 : 2.

B . 1 : 3.

C . 3 : 1.

D . 2 : 1.

Giải:

S là chất khử => Số nguyên tử S bị oxi hóa là 1

H2SOlà chất oxi hóa => Số nguyên tử S bị khử là 2

Vậy số nguyên tử lưu huỳnh bị khử : số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa là 2:1

Đáp án D

Bài 2 trang 132 SGK Hóa học 10:

Đơn chất nào sau đây vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử ?

A . Cl2, O3, S.

B . S, Cl2, Br2.

C . Na, F2, S.

D . Br2, O2, Ca.

-> Đáp án B

Bài 3 trang 132 SGK Hóa học 10:

Có thể dự đoán sự thay đổi như thế nào về khối lượng riêng,  về nhiệt độ nóng chảy khi giữ lưu huỳnh đơn tà (

Giải:

Do lưu huỳnh tà phương (Sα) bền ở nhiệt độ dưới 95,5oC và lưu huỳnh đơn tà (Sβ) nên ở nhiệt độ phòng ta có chuyển hóa sau: Sβ→Sα

Như vậy, khi để lưu huỳnh đơn tà (Sβ) dài ngày ở nhiệt độ phòng thì:

– Khối lượng riêng của lưu huỳnh tăng dần.

– Nhiệt độ nóng chảy giảm dần.

Bài 4 trang 132 SGK Hóa học 10:

Đun nóng một hỗn hợp gồm có 0,650 g bột kẽm và 0,224 g bột lưu huỳnh trong ống nghiệm đậy kín không có không khí. Sau phản ứng, người ta thu được chất nào trong ống nghiệm ? Khối lượng là bao nhiêu ?

Giải:

Ta có :

nZn = 0,65/65= 0,01 mol; nS = 0,224/32 = 0,007 mol

Phương trình hóa học của phản ứng:

           Zn       +      S  ->   ZnS

BĐ:    0,01            0,007               (mol)

Pư:    0,007 ←       0,007 →0,007   (mol)

Sau:  0,003                       0,007   (mol)

Khối lượng các chất sau phản ứng:

mZn(dư) = 0,003.65 = 0,195 g

mZnS = 0,007.97 = 0,679g.

Bài 5 trang 132 SGK Hóa học 10:

1,10g hỗn hợp bột sắt và bột nhôm tác dụng vừa đủ với 1,28g bột lưu huỳnh.

a ) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b ) Tính tỉ lệ phần trăm của sắt và nhôm trong hỗn hợp ban đầu, theo lượng chất và khối lượng chất.

Giải:

a ) Phương trình hóa học của phản ứng.

Fe       +       S     –to–>        FeS

x mol          x mol

2Al      +       3S    –to–>        Al2S3.

y mol          1,5y mol

b ) Ta có: nS = 1,28/32 = 0,04 mol

Theo đề bài ta có hệ phương trình :

Qua: “Lý thuyết về lưu huỳnh, tính chất hóa học của lưu huỳnh và bài tập về lưu huỳnh” ở trên, mong rằng các em nắm vững kiến thức và đạt kết quả cao trong học tập nhé.

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here