§2. OXI - LƯU HUỲNH (NHÓM VI A)

A. MỘT SỐ TÍNH CHẤT

B. OXI:

1. Hóa tính:

* Với $H_{2}$:

$2H_{2}+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O$

* Với các kim loại (trừ Au và Pt).

$3Fe+2O_{2}\rightarrow Fe_{3}O_{4}$ (đen)

$2Cu+O_{2}\rightarrow 2CuO$ (đen)

* Với phi kim (trừ $F_{2}$, $Cl_{2}$)

$N_{2}+O_{2}$ 2NO

$S+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}SO_{2}$

* Với chất khác:

$CH_{4}+2O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}CO_{2}+2H_{2}O$

$2CO+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2CO_{2}$

$6FeO+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2Fe_{3}O_{4}$

$4Fe_{3}O_{4}+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}6Fe_{2}O_{3}$

2. Điều chế:

a. Chưng phân đoạn không khí lỏng.

b. Nhiệt phân các muối giàu oxi, kém bền.

$2KClO_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2KCl+3O_{2}$

$2KMnO_{4}\overset{t^{0}}{\rightarrow}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}$

c. Điện phân $H_{2}O$ (có pha $H^{+}$ hoặc $OH^{-}$) $Al_{2}O_{3}$

$2H_{2}O\overset{t^{0}}{\rightarrow}2H_{2}$ + $O_{2}$

$2Al_{2}O_{3}\overset{dpnc}{\rightarrow}4Al+3O_{2}$

C. LƯU HUỲNH:

1. Hóa tính: $t^{0}$ thường S hoạt động kém.

* Với kim loại (trừ Au, Ag, Pt) → muối sunfua.

$Fe+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}FeS$ (đen)

$Cu+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}CuS$ (đen)

* Với hiđro: $H_{2}+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}H_{2}S$ (mùi trứng thối)

* Với phi kim (trừ $N_{2}$, $I_{2}$) → sunfua

$C+2S\overset{t^{0}}{\rightarrow}CS_{2}$

$2P+5S\rightarrow P_{2}S_{5}$

* Với axit có tính oxi hóa mạnh.

$2H_{2}SO_{4}$đ + S $\overset{t^{0}}{\rightarrow}3SO_{2}+2H_{2}O$

$6HNO_{3}$đ + S $\overset{t^{0}}{\rightarrow}H_{2}SO_{4}+6NO_{2}+2H_{2}O$

2. Điều chế:

* Khai thác từ quặng.

* $H_{2}S+Cl_{2}\rightarrow 2HCl+S$

* $2H_{2}S+SO_{2}\rightarrow 2H_{2}O+3S$

D. OZON $O_{3}$:

1. Hóa tính: Có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.

* $O_{3}+2Ag$ $Ag_{2}O+O_{2}$

* 2KI (không màu) + $O_{3}+H_{2}O\rightarrow 2KOH+I_{2}$ (nâu) + $O_{2}$

Phản ứng dùng nhận biết $O_{3}$

2. Điều chế: $3O_{2}$ $2O_{3}$

E. HIÐROSUNFUA $H_{2}S$:

1. Lí tính: Khí không màu, mùi trứng thối, độc, dễ tan trong nước → axit sunfuhiđric.

2. Hóa tính:

* Với nhiệt: $H_{2}S\overset{350^{0}C}{\rightarrow}H_{2}+S$

* Với oxi:

* Tính khử:

$H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2HCl$

$H_{2}S+H_{2}SO_{4}\rightarrow SO_{2}+2H_{2}O+S$

3.Điều chế:

$H_{2}+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}H_{2}S$

$FeS+2HCl\rightarrow H_{2}S+FeCl_{2}$

G: ANHIĐRIT SUNFURƠ $SO_{2}$: O = S → O

1. Lí tính: Khí không màu, mùi hắc, tan trong nước → axit sunfurơ

2. Hóa tính:

a) Tính oxi hóa:

$SO_{2}+2Mg\overset{t^{0}}{\rightarrow}2MgO+S$

$SO_{2}+2H_{2}\rightarrow 2H_{2}O+S$

$SO_{2}+2H_{2}S\rightarrow 2H_{2}O+3S$

b) Tính khử:

$SO_{2}+2H_{2}O+Cl_{2}\rightarrow H_{2}SO_{4}+2HCl$

$5SO_{2}+2KMnO_{4}+2H_{2}O\rightarrow 2MnSO_{4}+2KHSO_{4}+H_{2}SO_{4}$

c) Là oxit axit:

$SO_{2}+H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{3}$

3. Điều chế:

$S+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}SO_{2}$

$2H_{2}SO_{4}+S\rightarrow 3SO_{2}+2H_{2}O$

$4FeS_{2}+11O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}8SO_{2}+2Fe_{2}O_{3}$

$Cu+2H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+SO_{2}+2H_{2}O$

H. AXIT SUNFURIC $H_{2}SO_{4}$:

1. Lí tính: $H_{2}SO_{4}$ khan là chất lỏng, không màu, sánh như dầu, không bay hơi, không mùi vị, tan tốt, trong nước tỏa nhiệt.

2. Hóa tính: Là axit mạnh.

a) $H_{2}SO_{4}$ loãng có tính chất như axit thông thường (HCl)

* Làm đỏ quì tím.

* Tác dụng với bazơ, oxit bazơ, với muối.

* Tác dụng với kim loại đứng trước H, giải phóng $H_{2}$ .

b) $H_{2}SO_{4}$ đậm đặc:

* Bị phân tích:

$H_{2}SO_{4}\overset{337^{0}C}{\rightarrow}SO_{3}+H_{2}O$

* Háo nước:

$C_{12}H_{22}O_{11}+H_{2}SO_{4}\rightarrow 12C+H_{2}SO_{4}+11H_{2}O$

* Có tính oxi hóa mạnh

- Với phi kim: C, S, P → $CO_{2}$, $SO_{2}$, $P_{2}O_{5}$

Còn $H_{2}SO_{4}$ → $SO_{2}$

- Với kim loại → muối, không giải phóng $H_{2}$.

- Nhiệt độ thường: Không phản ứng với Al, Fe, Cr.

- Đun nóng: Tác dụng với hầu hết (trừ Au, Pt).

$2H_{2}SO_{4}$đ + Cu $\overset{t^{0}}{\rightarrow}CuSO_{4}+SO_{2}$ + $2H_{2}O$

$6H_{2}SO_{4}$đ + 2Al $\overset{t^{0}}{\rightarrow}Al_{2}(SO_{4})_{3}+3SO_{2}$ + $6H_{2}O$

- Với kim loại khử mạnh (kiềm, kiềm thổ, Al, Zn) có thể cho $SO_{2}$, S, $H_{2}S$

$4H_{2}SO_{4}$đ + 3Zn $\overset{t^{0}}{\rightarrow}3ZnSO_{4}+S$ + $4H_{2}O$

$5H_{2}SO_{4}$đ + 4Zn $\overset{t^{0}}{\rightarrow}4ZnSO_{4}+H_{2}S$ + $4H_{2}O$

3. Sản xuất $H_{2}SO_{4}$

* Điều chế $SO_{2}$:

$4FeS_{2}+11O_{2}$ $2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}$

* Oxi hóa $SO_{2}$ → $SO_{3}$

$2SO_{2}+O_{2}\xrightarrow[V_{2}O_{5}]{450^{0}C}2SO_{3}$

* Tạo ra $H_{2}SO_{4}$ từ $SO_{3}$:

$SO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{4}$