1. Phương trình phản ứng SO2 tác dụng nước Clo:
SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4
2. Điều kiện phản ứng xảy ra phản ứng SO2 Cl2:
Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ thường
3. Hiện tượng sau phản ứng SO2 Cl2:
Nước Clo từ từ mất màu vàng nhạt
4. Tính chất hóa học của SO2:
Lưu huỳnh đioxit là một chất khí quan trọng trong hóa học và công nghiệp, có khả năng tác dụng với nhiều chất khác nhau để tạo ra các sản phẩm khác nhau. Trong đó, SO2 là oxit axit và có khối lượng lớn hơn không khí, mang mùi hắc và độc hại, cũng như có khả năng tan và tác dụng với nước.
4.1. Tác dụng của lưu huỳnh đioxit với nước:
Khi lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước, ta thu được axit sunfurơ theo phương trình hóa học sau:
SO2 + H2O ⇋ H2SO3
Axit sunfurơ được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm trong sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu và các sản phẩm hóa học khác.
4.2. Tác dụng của lưu huỳnh đioxit với dung dịch bazơ:
Lưu huỳnh đioxit có thể tác dụng với dung dịch bazơ để tạo thành hai loại muối sunfit và hiđrosunfit. Cụ thể, phản ứng có thể được biểu diễn như sau:
SO2 + NaOH → NaHSO3
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Sản phẩm của phản ứng này được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, bao gồm trong sản xuất giấy, dệt may và sơn.
4.3. Tác dụng của lưu huỳnh đioxit với oxit bazơ để tạo thành muối:
Lưu huỳnh đioxit có thể tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối sunfit. Ví dụ, phản ứng giữa lưu huỳnh đioxit và CaO có thể được biểu diễn như sau:
SO2 + CaO → CaSO3
Muối sunfit được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và trong sản xuất thuốc trừ sâu.
4.4. Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa:
Lưu huỳnh đioxit có khả năng oxi hóa và có thể tham gia vào nhiều phản ứng khác nhau. Một trong số đó là phản ứng với H2S để tạo thành lưu huỳnh, biểu diễn như sau:
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
Sản phẩm của phản ứng này được sử dụng trong sản xuất giấy, chất tẩy rửa và các sản phẩm hóa học khác.
4.5. Lưu huỳnh đioxit là chất khử:
Lưu huỳnh đioxit cũng là chất khử và có thể tác dụng với nhiều chất khác nhau để tạo thành các sản phẩm khác nhau. Ví dụ, phản ứng giữa SO2, O2 và V2O5 có thể tạo ra SO3. Ngoài ra, lưu huỳnh đioxit cũng có thể tác dụng với Br2 để tạo thành H2SO4 và HBr hoặc tác dụng với KMnO4 để tạo ra MnSO4, K2SO4 và H2SO4.
Trên thực tế, lưu huỳnh đioxit còn được sử dụng trong sản xuất axit sunfuric, trong quá trình xử lý khí thải và trong sản xuất một số sản phẩm hóa học khác. Tuy nhiên, nó cũng là một chất độc hại và có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nếu được tiếp xúc với không khí trong thời gian dài.
5. Tính chất hóa học của Cl2:
5.1. Tính chất vật lý:
– Clo là chất khí, màu vàng, mùi xốc, độc và nặng hơn không khí.
– Cl2 có một liên kết cộng hóa trị, dễ dàng tham gia phản ứng,là một chất oxi hóa mạnh.
ADVERTISING
– Tham gia các phản ứng Clo là chất oxi hoá, tuy nhiên clo cũng có khả năng đóng vai trò là chất khử.
5.2. Tính chất hoá học:
1. Tác dụng với kim loại
Đa số kim loại và có to để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất )
2. Tác dụng với phim kim
3. Tác dụng với nước và dung dịch kiềm
Cl2 tham gia phản ứng với vai trò là chất ôxi hóa và chất khử. Điều này có nghĩa là nó có khả năng cả nhận và nhả các electron trong quá trình phản ứng.
a. Tác dụng với nước
Khi hoà tan vào nước, một phần Clo tác dụng với nước để tạo ra axit hipoclorơ (HClO) và axit clohidric (HCl) theo phương trình hoá học sau:
Cl2 + H2O → HCl + HClO
Axit hipoclorơ có tính oxy hóa mạnh và có khả năng phá hủy các màu sắc. Do đó, nước clo hoặc clo ẩm có thể được sử dụng để tẩy màu.
Ngoài ra, axit clohidric còn được sử dụng trong nhiều quá trình sản xuất công nghiệp, bao gồm sản xuất muối, thuốc nhuộm, và các hợp chất hữu cơ.
b. Tác dụng với dung dịch bazơ
Khi Clo phản ứng với dung dịch bazơ, nó sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào loại bazơ và điều kiện phản ứng. Ví dụ, khi Clo phản ứng với dung dịch natri hidroxit (NaOH), nó sẽ tạo ra muối clo (NaCl) và nước theo phương trình hoá học sau:
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Tuy nhiên, nếu phản ứng được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, các sản phẩm khác như oxit clo có thể được tạo ra.
Vì tính ổn định và tính chất hóa học đa dạng của Clo, nó được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực, từ sản xuất hóa chất đến khử trùng nước và xử lý nước thải.
4. Tác dụng với muối của các halogen khác
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3
3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
5. Tác dụng với chất khử khác
6. Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ
5.3. Ứng dụng:
Clo là một nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử là 17 và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chất. Nó có nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:
Được sử dụng để sát trùng nước trong quá trình xử lý nước thải. Việc sử dụng clo trong quá trình này giúp loại bỏ các tạp chất và vi khuẩn gây bệnh, giúp nước trở nên an toàn hơn cho môi trường và sức khỏe con người.
Được sử dụng để tẩy trắng sợi, giấy và vải. Nhờ tính chất oxy hóa mạnh mẽ, clo có thể loại bỏ các chất bẩn và tạp chất trên các bề mặt này, giúp chúng trở nên sáng bóng và tươi mới hơn.
Là một nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. Sản phẩm hữu cơ chứa clo có ý nghĩa to lớn trong công nghiệp, được sử dụng để sản xuất thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu và các sản phẩm hóa học khác. Ngoài ra, clo cũng được sử dụng để chế tạo các sản phẩm vô cơ như chất tẩy rửa, chất khử trùng và chất phân tán.
5.4. Trạng thái tự nhiên:
– Trong tự nhiên Clo có 2 đồng vị 3517Cl (75%) và 3717Cl (25%) ⇒ M−Cl = 35,5.
– Do hoạt động hóa học mạnh nên clo chỉ tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, chủ yếu là muối clorua.
– Hợp chất quan trọng nhất của clo là natri clorua.
5.5. Điều chế:
Nguyên tắc là khử các hợp chất Cl- tạo Cl0
a. Trong phòng thí nghiệm
Cho HCl đậm đặc tác dụng với các chất ôxi hóa mạnh
b. Trong công nghiệp
Dùng phương pháp điện phân
(bổ sung thêm kiến thức về điện phân)
(nếu quá trình điện phân không có màng ngăn thì sản phẩm thu được là dung dịch nước javel)
Ngoài ra còn có thể từ HCl và O2 có xúc tác là CuCl2 ở 400oC.
6. Bài tập vận dụng liên quan:
Câu 1. Cho 4,48 lít khí SO2 (đktc) tác dụng với 300ml dd NaOH 1M. Tính khối lượng muối thu được?
A. 18,9 gam
B. 9,45 gam
C. 14,18 gam
D. 28,35 gam
Đáp án A
Trong bài toán này, chúng ta cần tính lượng muối Na2SO3 cần thiết để phản ứng hoàn toàn với SO2. Để làm được điều đó, chúng ta cần tính số mol của SO2 và NaOH dựa trên khối lượng của chúng. Từ đó, chúng ta sử dụng phương trình phản ứng để tính toán lượng NaOH và SO2 tương ứng cần thiết cho phản ứng, và sau đó tính lượng muối Na2SO3 theo NaOH đã dùng. Cuối cùng, ta tính khối lượng muối dựa trên số mol muối Na2SO3.
Đầu tiên, để tính số mol của SO2 và NaOH, ta chia khối lượng của chúng cho khối lượng mol tương ứng. Vì vậy, nSO2 = 4,48/22,4 = 0,3 (mol) và nNaOH = 300*1/1000 = 0,3 (mol).
Tiếp theo, chúng ta sử dụng phương trình phản ứng 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O để tính toán lượng NaOH và SO2 cần thiết cho phản ứng. Như vậy, theo phương trình phản ứng, ta có nNaOH = 2nSO2. Do đó, NaOH sẽ hết, và SO2 sẽ còn dư.
Sau đó, chúng ta tính lượng muối Na2SO3 theo NaOH đã dùng, với công thức nNa2SO3 = nNaOH/2 = 0,15 (mol). Điều này có nghĩa là số mol muối Na2SO3 cần thiết để phản ứng hoàn toàn với SO2 là 0,15 mol.
Cuối cùng, để tính khối lượng muối Na2SO3, ta nhân số mol của muối với khối lượng mol tương ứng. Vì khối lượng mol của muối Na2SO3 là 126 g/mol, ta có mNa2SO3 = 0,15 * 126 = 18,9 (g). Vì vậy, lượng muối cần thiết để phản ứng hoàn toàn với SO2 là 18,9 g.
Câu 2. Nhỏ từng giọt dung dịch SO2 vào nước Clo. Sau phản ứng thấy hiện tượng gì
A. Không có hiện tượng gì
B. Nước clo từ từ mất màu vàng nhạt
C. Dung dịch có màu vàng
D. Dung dịch sau phản ứng làm quỳ hóa xanh
Đáp án B
Nước Clo từ từ mất màu vàng nhạt
SO2 + Cl2+ 2H2O → 2HCl + H2SO4
Câu 3. Cho phương trình phản ứng sau SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4
Cl2 đóng vai trò gì trên phản ứng trên.
A. Cl2 là chất oxi hóa, H2O là chất khử.
B. Cl2 là chất oxi hóa, SO2 là chất khử.
C. Cl2 là chất khử, SO2 là chất oxi hóa.
D. SO2 là chất khử, H2O là chất oxi hóa.
Đáp án B
Cl20 + 2e→ 2Cl−1 => Cl2 là chất oxi hóa
S+4 − 2e → S+6 => SO2 là chất khử
Câu 4. Cho phản ứng: SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4. Vai trò của lưu huỳnh đioxit là
A. oxi hóa
B. vừa oxi hóa, vừa khử
C. khử
D. Không oxi hóa khử
Đáp án C
