Hóa HọcLớp 10

Điều chế SO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào

Câu hỏi: Điều chế SO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào?

Lời giải:

   Trong công nghiệp người ta sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxy hóa lưu huỳnh dioxide bởi oxy với sự có mặt của chất xúc tác là vanađi(V) oxit. Phản ứng xảy ra như sau:

2SO2 + O2 → 2SO3 (với xúc tác V2O5, ở nhiệt độ cao khoảng 450–500 ℃)

Bạn đang xem: Điều chế SO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào

SO2 cũng có thể phản ứng với O2 ở nhiệt độ thấp hơn với xúc tác là NO2 để tạo SO3

2SO2 + O2 → 2SO3 (nhiệt độ cao, chất xúc tác NO2)

Quá trình phản ứng diễn ra như sau: ban đầu NO2 phản ứng với SO2 tạo SO3

SO2 + NO2 → SO3 + NO

Sau đó O2 lại phản ứng tiếp với NO tạo NO2. Quá trình trên được lặp lại nhiều lần.

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu thêm về Lưu huỳnh trioxit nhé:

Khái niệm:

   Lưu huỳnh trioxit (còn gọi là anhydride sunfuric, sulfur trioxit, sulfane) là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học SO3. Nó là chất lỏng không màu, tan vô hạn trong nước và axit sunfuric. Lưu huỳnh trioxit khô tuyệt đối không ăn mòn kim loại. Ở thể khí, đây là một chất gây ô nhiễm nghiêm trọng và là tác nhân chính trong các trận mưa axit. SO3 được sản xuất đại trà để dùng trong điều chế axit sunfuric.

Cấu tạo và liên kết

   Khí SO3 có cấu tạo phân tử tam diện phẳng và đối xứng, như được dự đoán trước bởi lý thuyết VSEPR.

Nguyên tử lưu huỳnh có số oxy hóa là +6, điện tích là 0 và bao quanh bởi 6 cặp electron.

Tính chất:

2. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và chất oxi hóa 

a. Lưu huỳnh đioxit là chất khử 

Khi dẫn khí SO2 vào  dung dich Br có màu vàng nâu nhạt. Dung dịch brom bị mất màu 

SO + Br2 + 2H2O →2HBr + H2SO4

SOđã khử Br2 có màu thành HBr không màu 

b. Lưu huỳnh đoxit là chất oxi hóa 

Khi dẫn khí SO vào dung dịch axit H2S dung dịch bị vẩn đục màu vàng: 

SO + 2H2S → 3S + 2H2O   , SO đã oxi hóa H2S thành S

Trong hợp chất  SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa +4, là số oxi hóa trung gian giữa các số oxi hóa  −2 và  +6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hóa – khử,  SO  có thể bị khử hoặc bị oxi hóa.

Thí dụ:

Lưu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh, như halogen, kali pemanganat,…:

                  SO + Br2 + 2H2O→2HBr  + H2SO4

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

Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh hơn, như  H2S, Mg,…:

Ứng dụng 

Lưu huỳnh trioxit ít có ứng dụng trong thực tế, nhưng lại là sản phẩm trung gian để sản xuất axit sunfuric.

Bài tập liên quan:

Bài 1 trang 138 SGK Hóa 10

Lưu huỳnh đioxit có thể tham gia những phản ứng sau:

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 (1)

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O (2)

Câu nào sau đây diễn tả không đúng tính chất của các chất trong những phản ứng trên?

A. Phản ứng (1) : SO2 là chất khử, Br2 là chất oxi hóa.

B. Phản ứng (2) : SO2 là chất oxi hóa, H2S là chất khử.

C. Phản ứng (2) : SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa.

D. Phản ứng (1) : Br2 là chất oxi hóa, phản ứng (2) : H2S là chất khử.

Đáp án hướng dẫn giải 

C đúng.

Bài 2 trang 138 SGK Hóa 10

Hãy ghép cặp chất và tính chất của chất sao cho phù hợp:

Các chất

Tính chất của chất

A. S

a) Chỉ có tính oxi hóa

B. SO2

b) Chỉ có tính khử

C. H2S

c) Có tính oxi hóa và tính khử

D. H2SO4

d) Không có tính oxi hóa và tính khử

Đáp án hướng dẫn giải 

A với c).

B với d).

C với b).

D với a).

Bài 3 trang 138 SGK Hóa 10

Cho biết phản ứng hóa học H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl. Câu nào diễn tả đúng tính chất các chất phản ứng?

A. H2S là chất oxi hóa, Cl2 là chất khử.

B. H2S là chất khử, H2O là chất oxi hóa.

C. Cl2 là chất oxi hóa, H2O là chất khử.

D. Cl2 là chất oxi hóa, H2S là chất khử.

Đáp án hướng dẫn giải 

D đúng.

Bài 4 trang 138 SGK Hóa 10

Hãy cho biết những tính chất hóa học đặc trưng của:

a) Hiđro sunfua.

b) Lưu huỳnh đioxit.

Dẫn ra những phản ứng hóa học để minh họa.

Đáp án hướng dẫn giải 

a) Tính chất hóa học của hiđro sunfua.

Hidro sunfua tan trong nước thành dung dịch axit rất yếu.

Tính khử mạnh :

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

b) Tính chất hóa học của lưu huỳnh đioxit

Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

* SO2 tan trong nước thành dung dịch axit H2SO3 là axit yếu

SO2 + H2O → H2SO3

*SO2 tác dụng với dung dịch bazơ, tạo nên 2 muối:

SO2 + NaOH → NaHSO3

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O.

Bài 5 trang 139 SGK Hóa 10

Dẫn khí SO2 vào dung dịch KMnO4 màu tím nhận thấy dung dịch bị mất màu, vì xảy ra phản ứng hóa học sau:

SO2 +KMnO4 + H2O → K2SO4 + MnSO4 + H2SO4

a) Hãy cân bằng phương trình hóa học trên bằng phương pháp thăng bằng electron.

b) Hãy cho biết vai trò của SO2 và KMnO4 trong phản ứng trên.

Đáp án hướng dẫn giải 

Điều chế SO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào (Ảnh 2)

Đăng bởi: Đại Học Đông Đô

Chuyên mục: Lớp 10,Hóa Học 10

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button