Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp
|
Lời giải chi tiết, dễ hiểu nhất cho câu hỏi: “Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm như thế nào?” cùng với kiến thức tham khảo do Top Tài Liệu biên soạn là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Hóa học 10 – Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như: HCl, H2SO4. Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2 – Ngoài ra, khí SO2 còn được điều chế bằng cách cho Cu tác dụng với H2SO4 đặc. Cu + 2H2SO2 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O => Khí SO2 được thu bằng phương pháp đẩy không khí. – Lưu huỳnh đioxit hay anhiđrit sunfurơ là một hợp chất hóa học có công thức SO2. Đây là một khí vô cơ không màu, nặng hơn không khí và là sản phẩm chính của sự đốt cháy hợp chất lưu huỳnh. Các tên gọi khác: sulfur dioxit, lưu huỳnh oxit, khí SO2. * Trong tự nhiênKhí thoát ra từ vụ núi lửa phun trào,các hợp chất sinh học có chứa lưu huỳnh phân hủy tạo ra SO2 và oxit lưu huỳnh.  * Nhân tạoKhói thải từ các nhà máy lọc dầu, đốt than, luyện kim, sản xuất xi măng, bột giấy, công nghiệp chế biến. Khí thải sinh ra từ các phương tiện giao thông: ô tô, xe máy,…Sinh hoạt hàng ngày: khói thuốc lá, thiết bị dùng gas làm nhiên liệu không đúng cách hay thiếu khí, khí thải sinh ra từ quá trình đốt rơm, gỗ, than đá,… Lưu huỳnh đioxit (SO2) là một chất có tính oxi hóa, khi oxi hóa chậm trong không khí sẽ chuyển thành SO2SO3. Chất xúc tác cho phản ứng này chính là quá trình quang hóa. Ngoài ra, một số tính chất hóa học cụ thể của SO2 gồm: Tác dụng với nước cất tạo ra một axit yếu: SO2 + H2O → H2SO3 Tác dụng với một số dung dịch bazơ tạo ra muối: SO2 + NaOH → NaHSO3 SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O Vừa có phản ứng khử vừa có phản ứng oxi hóa: SO2 thể hiện tính khử qua các phản ứng sau: 2SO2 + O2 → 2SO3 (V2O5, 450oC) Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl SO2 làm mất màu nước Brom: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 SO2 làm mất màu thuốc tím: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 SO2 thể hiện tính oxy hóa qua các phản ứng sau: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O SO2 + 2Mg → S + 2MgO – Trạng thái vật lý: Tồn tại ở thể khí, nặng hơn không khí – Màu sắc: Không màu – Mùi: Mùi gây kích thích mạnh, có vị hăng cay – Nhiệt độ nóng chảy: −72.4 °C (200.75 K) – Nhiệt độ sôi: −10 °C (263 K) – Độ hòa tan trong nước: 9.4 g/100 mL (25 °C) – Khối lượng riêng: 2.551 g/L, gas – Khối lượng phân tử mol: 64.054 g mol−1 * Trong phòng thí nghiệmTrong phòng thí nghiệm, khí SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit là muối của axit yếu tác dụng với axit mạnh hơn thường là dung dịch axit sunfuric với muối natri sunfit với các bước sau: – Lắp dụng cụ thí nghiệm theo mô hình sau: – Rót từ từ dung dịch axit sunfuric vào bình chứa natri sunfit rồi đậy nắp lại. Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 – Đun nóng bình trên ngọn lửa đèn cồn có sử dụng lưới amiang. – Thu khí lưu huỳnh dioxit bằng phương pháp chuyển không khí. Dùng bông tẩm dung dịch natri hidroxit NaOH để hạn chế lượng khí SO2 thoát ra ngoài. Không dùng bông tẩm khí amoniac NH3 vì nó là khí dễ bay hơi khiến việc thu khí không đạt hiệu quả cao. Không nên cho muối sunfit tác dụng với axit clo hidric vì axit này rất dễ bay hơi và hòa lẫn vào SO2. Do đó, khi tiến hành thử nghiệm tính chất hóa học, kết quả sẽ không còn chính xác nữa. * Trong công nghiệp– Đốt lưu huỳnh S + O2 (to) → SO2 – Đốt cháy H2S trong oxi dư 2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2 – Cho kim loại tác dụng với H2SO4 đặc nóng Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O – Đốt pyrit sắt (FeS2) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 – Phơi nhiễm ngắn hạn Lưu huỳnh đioxit (SO2) có thể gây hại cho hệ hô hấp của người và động vật. Nhóm đối tượng bị tác động nhiều nhất là những người bị hen suyễn, đặc biệt là trẻ em và người già. – Không chỉ là SO2, các oxit lưu huỳnh khác cũng khiến tác động tiêu cực đến sức khỏe. SO2 có thể phản ứng với các hợp chất khác trong khí quyển (vd: VOC) để tạo thành cách hạt nhỏ PM. Các hạt nhỏ có thể xâm nhập sâu vào phổi với số lượng đủ đủ lớn gây ra nhiều vấn đề sức khỏe. – Cụ thể khi tiếp xúc với khí sunfurơ cơ thể có thể bị: + Khò khè, khó thở và tức ngực và các vấn đề khác đặc biệt khi tập thể dục hoặc tham gia các hoạt động thể chất. + Tiếp xúc liên tục ở mức cao làm tăng các triệu chứng hô hấp và làm giảm khả năng hoạt động của phổi. + Phơi nhiễm ngắn khí SO2 trong không khí, người hen suyễn có thể gặp phải tính trạng khó thở. + Suy giảm chức năng của hệ hô hấp.
SO2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử vì trong phân tử SO2
Trong các câu sau đây, câu nào sai ?
Khi sục khí SO2 vào dung dịch H2S thì
Ứng dụng nào sau đây không phải của SO2 là
SO2 là một trong những khí gây ô nhiễm môi trường là do
Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm, chúng ta tiến hành như sau:
Phản ứng được dùng để điều chế SO2 trong công nghiệp là
Tác nhân chủ yếu gây ra mưa axit là
Câu hỏi : Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm như thế nào? Trả lời: Quảng cáo - Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4. Ví dụ: Na2SO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + SO2 - Ngoài ra, khí SO2 còn được điều chế bằng cách cho Cu tác dụng với H2SO4 đặc. Cu + 2H2SO2 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O Khí SO2 được thu bằng phương pháp đẩy không khí.
|
