SO2 + Br2 + H2O → HBr + H2SO4 | SO2 ra H2SO4

Phản ứng SO₂ + Br₂ + H₂O → HBr + H₂SO₄

1. Phương trình phản ứng SO₂ ra HBr

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

2. Điều kiện phản ứng xảy ra SO₂ và dung dịch Br₂

Nhiệt độ thường

3. Cân bằng phản ứng SO₂ + Br₂+ H₂O → H₂SO₄ + HBr bằng phương pháp thăng bằng electron

Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa

S+⁴O₂ + Br⁰₂ + H₂O → 2HBr^-1 + H₂S⁺⁶O₄

Bước 2: Lập thăng bằng electron

Quá trình nhường e

S⁺⁴ → S^{+ 6} + 2e

Quá trình nhận e

Br⁰ + 1e →Br^-1

Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại

SO₂ + Br₂+ 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

4. Hiện tượng phản ứng xảy ra SO₂ và Br₂

Khi dẫn khí SO₂ vào dung dịch Brom có màu vàng nâu nhạt, dung dịch Brom bị mất màu.

SO₂ đã khử Br₂ có màu thành HBr không màu.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của SO₂ (Lưu huỳnh dioxit)

- Trong phản ứng trên SO₂ là chất khử.

- SO₂ làm mất màu nước Br₂.

5.2. Bản chất của Br₂ (Brom)

Trong phản ứng trên Br₂ là chất oxi hoá.

6. Tính chất hoá học của SO₂

* Lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước:

SO₂ + H₂O  ⇋ H₂SO₃

* Lưu huỳnh đioxit tác dụng với dung dịch bazơ (có thể tạo thành 2 loại muối sunfit và hiđrosunfit)

SO₂ + NaOH → NaHSO₃

SO₂ + 2NaOH → Na­₂SO₃ + H₂O

* Lưu huỳnh đioxit tác dụng với oxit bazơ → muối:

SO₂ + CaO → CaSO₃

SO₂ vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa (do S trong SO₂ có mức oxi hóa trung gian +4)

* Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa:

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

Lưu huỳnh đioxit là chất khử

7. Tính chất hóa học của Br₂

7.1. Tác dụng với kim loại

Sản phẩm tạo muối tương ứng

7.2. Tác dụng với hidro

- Độ hoạt động giảm dần từ Cl → Br → I

- Các khí HBr, HI tan vào nước tạo dung dịch axit.

- Về độ mạnh axit thì lại tăng dần từ HCl < HBr < HI.

7.3. Tính khử của Br₂, HBr

- Brom thể hiện tính khử khi gặp chất oxi hóa mạnh (như nước clo, …)

Br₂ + 5Cl₂ + 6H₂O → 2HBrO₃ (Axit bromic) + 10HCl

- Tính khử của HBr (ở trạng thái khí cũng như trong dd) mạnh hơn HCl. HBr khử được H₂SO₄ đặc thành SO₂.

2HBr + H₂SO_4đ → Br₂ + SO₂ + 2H₂O

- Dd HBr không màu, để lâu trong không khí trở nên có màu vàng nâu vì bị oxi hóa (dd HF và HCl không có phản ứng này):

4HBr + O₂ → 2H₂O + 2Br₂

8. Bài tập vận dụng

Câu 1. Sục một lượng khí SO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂, thu được dung dịch B kết tủa C. Đun nóng dung dịch B lại thấy xuất hiện kết tủa. Dung dịch B tác dụng với Ba(OH)₂ sinh ra được kết tủa. Thành phần của dung dịch B là:

A. BaSO₃ và Ba(OH)₂ dư

B. Ba(HSO₃)₂

C. Ba(OH)₂

D. BaHSO₃ và Ba(HSO₃)₂

Lời giải:

Đáp án: B

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃ ↓ + H₂O

2SO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HSO₃)₂

Ba(HSO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$BaSO₃↓ + SO₂ + H₂O

Ba(HSO₃)₂ + Ba(OH)₂ → 2BaSO₃↓ + 2H₂O

Câu 2. Cho V lít SO₂ (đktc) tác dụng hết với dung dịch Br₂ dư. Thêm tiếp vào dung dịch sau phản ứng BaCl­₂ dư thu được 2,33 gam kết tủa. Thể tích V là:

A. 0,112 lít

B. 1,12 lít

C. 0,224 lít

D. 2,24 lít

Lời giải:

Đáp án: C

$n_{BaS{O}_4}=\mathrm{0,01}mol$$\to n_{S{O}_2}=\mathrm{0,01}mol$

$\to V_{S{O}_2}=\mathrm{0,224}\left(l\right)$

Câu 3. Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí SO₂ (đktc) vào 150 ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch thu được

A. hỗn hợp hai muối NaHSO₃, Na₂SO₃ và NaOH dư

B. Hỗn hợp 2 chất NaOH, Na₂SO₃

C. Hỗn hợp hai chất SO₂ dư, NaOH

D. Hỗn hợp hai muối NaHSO₃, Na₂SO₃

Lời giải:

Đáp án: B

$n_{S{O}_2}$= 0,05 mol,n _NaOH = 0,15 mol

Vì$\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{\mathrm{0,15}}{\mathrm{0,05}}=3$> 2→ chỉ tạo 1 muối là Na₂SO₃

SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

0,05 0,15 → 0,05

→ NaOH dư sau phản ứng

→ Dung dịch chứa 2 chất NaOH, Na₂SO₃

Câu 4. Cho các phản ứng sau:

a) 2SO₂ + O₂ $\stackrel{xt,t^o}{\rightleftarrows }$2SO₃

b) SO₂ + 2H₂S $\stackrel{{\text{t}}^{\text{o}}}{\to }$ 3S + 2H₂O

c) SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

d) SO₂ + NaOH → NaHSO₃

Các phản ứng mà SO₂ có tính khử là:

A. a, c, d

B. a,b,d

C. a,c

D. a,d

Lời giải:

Đáp án: C

a/ 2SO₂ + O₂ $\stackrel{xt,t^o}{\rightleftarrows }$2SO₃

c/ SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

Trong hai phản ứng a và c, số oxi hóa của S trong SO₂ tăng từ +4 lên +6 do đó SO₂ thể hiện tính khử.

Câu 5. Hóa chất dùng để phân biệt CO₂ và SO₂ là

A. nước brom

B. Bari hiđroxit

C. phenolphtalein

D. dung dịch nước vôi trong.

Lời giải:

Đáp án: A

SO₂ làm mất màu nước brom còn CO₂ thì không

SO₂ + Br₂+ 2 H₂O → 2 HBr + H₂SO₄

Câu 6. Khí sunfurơ là chất có:

A. Tính khử mạnh.

B. Tính oxi hóa mạnh.

C. Vùa có tính oxi hóa vừa có tính khử.

D. Tính oxi hóa yếu.

Lời giải:

Đáp án: C

Khí sunfurơ là SO₂.

Trong SO₂, lưu huỳnh có số oxi hóa +4 là số oxi hóa trung gian nên SO₂ vừa có tính oxi hóa và tính khử.

Câu 7. SO₂ luôn thể hiện tính khử trong các phản ứng với

A. H₂S, nước Br₂, O₂

B. dung dịch NaOH, O₂, dung dịch KMnO₄

C. dung dịch KOH, CaO, nước Br₂

D. O₂, nước Br₂, dung dịch KMnO₄

Lời giải:

Đáp án: D

A- loại H₂S vì H₂S là chất có tính khử nên khi phản ứng với H₂S thì SO₂ thể hiện tính oxi hóa.

B- loại NaOH vì phản ứng giữa SO₂ và NaOH không phải là phản ứng oxi hóa khử

C- loại KOH vì phản ứng giữa SO₂ và KOH không phải là phản ứng oxi hóa khử

D- đúng

Các phản ứng là:

2SO₂ + O_{2 $\stackrel{xt,t^o}{\rightleftarrows }$}2SO₃

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

Câu 8. Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí SO₂ (đkc) vào 100 ml dung dịch NaOH 1,5M. Muối thu được gồm:

A. Na₂SO₄

B. NaHSO₃

C. Na₂SO₃

D. NaHSO₃ và Na₂SO₃

Lời giải:

Đáp án: D

$n_{S{O}_2}=\mathrm{0,1}mol;n_{NaOH}=\mathrm{0,15}mol\to n_{O{H}^{-}}=\mathrm{0,15}mol$

Ta có:

$1<\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{S{O}_2}}=\mathrm{1,5}<2$

Nên muối thu được gồm: NaHSO₃ và Na₂SO₃

Câu 9. Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít H₂S (đktc) trong oxi dư, rồi dẫn tất cả sản phẩm vào 50 ml dung dịch NaOH 25% (D= 1,28). Nồng độ % muối trong dung dịch là

A. 47, 92%

B. 42, 96%

C. 42,69%

D. 24,97%

Lời giải:

Đáp án: B

$n_{H_{2}S}=\mathrm{0,4}mol$; n_NaOH = $\mathrm{50.1,28.}\frac{25}{100}$ = 0,4 mol

2H₂S + 3O₂ → 2SO₂+ 2H₂O

$\to n_{S{O}_2}=\mathrm{0,4}mol$

Ta thấy: $\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{S{O}_2}}=1\to$Tạo muối axit: NaOH + SO₂ →NaHSO₃

Theo PTHH: $n_{NaHS{O}_3}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,4}mol$

→ m_{dd sau}= 50.1,28 + 0,4.64 + 0,4.18 = 96,8g

→ $\%m_{NaHS{O}_3}=\mathrm{42,98}\%$

Câu 10. Thể tích dung dịch NaOH 2M tối thiểu để hấp thụ hết 5,6 lít khí SO₂ (đkc) là:

A. 250 ml

B. 500 ml

C. 125 ml

D. 175 ml

Lời giải:

Đáp án: C

Vì NaOH tối thiểu cần dùng nên chỉ xảy ra phản ứng tạo NaHSO₃ (tỉ lệ NaOH : SO₂ =1:1)

NaOH + SO₂ → NaHSO₃

$n_{NaOH}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,25}mol$

V_{dd NaOH} = 0,125 (lít) = 125 (ml)

Câu 11. Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,5M. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 10,85 gam

B. 16,725 gam

C. 21,7 gam

D. 32,55 gam

Lời giải:

Đáp án: A

n_S = 0,15 (mol)

$n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,1}mol$

S + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ SO₂

Theo PTHH: $n_{S{O}_2}=n_S=\mathrm{0,15}mol$

Ta có tỉ lệ: $1<\frac{n_{S{O}_2}}{n_{Ba{\left(OH\right)}_2}}<2$

→ Thu được 2 muối: BaSO₃ và Ba(HSO₃)₂

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃ + H₂O

x →x→x (mol)

2SO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HSO₃)₂

2y→y→ y (mol)

Ta có hệ phương trình: $\left(\begin{array}{c}{n}_{S{O}_2}=x+2y=\mathrm{0,15}\\ n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=x+y=\mathrm{0,1}\end{array}\right)$

Giải hệ phương trình $\to n_{BaS{O}_3}=x=\mathrm{0,05}mol$

Vậy $m_{BaS{O}_3}=\mathrm{0,05.217}=\mathrm{10,85}g$

Câu 12. Hòa tan 8,36g oleum vào nước được dung dịch Y, để trung hòa dung dịch Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1M. Công thức phân tử của oleum:

A. H₂SO₄. nSO₃

B. H₂SO₄.3SO₃

C. H₂SO₄. 5SO₃

D. H₂SO₄. 4SO₃

Lời giải:

Đáp án: D

Gọi công thức phân tử của oleum là: H₂SO₄.nSO₃

H₂SO₄.nSO₃ + nH₂O → (n+1) H₂SO₄ (1)

$\frac{\mathrm{0,1}}{n+1}$ ← 0,1 mol

Dung dịch Y là dung dịch H₂SO₄

H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

0,1 mol ← 0,2 mol

$M_{H_{2}S{O}_4.nS{O}_3}=98+80n=\frac{\mathrm{8,36}(n+1)}{\mathrm{0,1}}$

→ n = 4 → CTPT của oleum: H₂SO₄.4SO₃

Câu 13. Thể tích khí SO₂ ở đktc thu được khi cho 12,8 gam S phản ứng hoàn toàn với O₂ dư là

A. 22,4 lít.    

B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.    

D. 8,96 lít.

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 14. Để chứng minh SO₂ là một oxit axit, người ta cho SO₂ phản ứng với chất nào sau đây?

A. Dung dịch brom.

B. Dung dịch kiềm.

C. Dung dịch KMnO₄.

D. Dung dịch axit sunfuhiđric.

Lời giải:

Đáp án: B

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O l SO2 ra Na2SO3

SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 | SO2 ra H2SO4

SO2 + H2S → S + H2O | SO2 ra S

SO2 + Na2O → Na2SO3 | SO2 ra Na2SO3

SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O | SO2 ra CaSO3