Các dạng bài toán H2S và SO2 tác dụng với dung dịch kiềm | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải

Các dạng bài toán H2S và SO2 tác dụng với dung dịch kiềm

A. Phương pháp giải

1. SO₂/H₂S + NaOH hoặc KOH

- Cho SO₂ tác dụng với dung dịch NaOH hoặc KOH thì có thể xảy ra các phản ứng:

SO₂ + NaOH → NaHSO₃ (1)

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O (2)

Lập tỉ lệ $T=\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}$

T ≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối NaHSO₃ (muối axit)

1 < T < 2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối NaHSO₃ và Na₂SO₃

T ≥ 2 → chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Na₂SO₃ (muối trung hòa)

- Cho H₂S tác dụng với dung dịch NaOH hoặc KOH thì có thể xảy ra các phản ứng:

H₂S+ NaOH → NaHS + H₂O (1)

H₂S+ 2NaOH → Na₂S + 2H₂O (2)

Lập tỉ lệ $T=\frac{n_{NaOH}}{n_{H_{2}S}}$

T ≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối NaHS (muối axit)

1 < T < 2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối NaHS và Na₂S

T ≥ 2 → chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Na₂S (muối trung hòa)

2. SO₂ + Ba(OH)₂ /Ca(OH)₂

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃↓ + H₂O (1)

2SO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HSO₃)₂ (2)

Lập tỉ lệ $T=\frac{n_{S{O}_2} }{n_{Ba{\left(OH\right)}_2}}$

T ≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối BaSO₃ ↓

1 < T < 2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối BaSO₃ ↓ và Ba(HSO₃)₂

T ≥ 2 → chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Ba(HSO₃)₂ (muối tan, không tạo kết tủa)

Chú ý: Áp dụng kết hợp các định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng để giải bài tập.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Dẫn 2,24 lít SO₂ (đktc) vào 100 ml dung dịch NaOH 3M. Nồng độ mol/l của muối trong dung dịch sau phản ứng là (coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể)

A. 1M.

B. 1,5M.

C. 2M.

D. 0,5M.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{S{O}_2}=\frac{2,24}{22,4}=0,01\text{}\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,1.3=0,3\left(mol\right)\\ \to \frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{0,3}{0,1}=3>2\end{array}$

→ Tạo thành muối Na₂SO₃ và NaOH dư

$\begin{array}{l}S{O}_2 +2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_3 +H_{2}O\\ 0.1 \to 0,1 \left(mol\right)\\ \to {C_M}_{{}_{N{a}_{2}S{O}_3}}=\frac{0,1}{0,1}=1M\end{array}$

Đáp án A

Ví dụ 2: Dẫn 3,36 lít khí H₂S (đktc) vào 250ml dung dịch KOH 2M, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam rắn khan. Giá trị của m là:

A. 16,5.

B. 27,5.

C. 14,6.

D. 27,7.

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{n}_{H_{2}S} =\frac{3,36}{22,4}=0,15mol\\ n_{KOH} =0,25.5=0,5mol\end{array}\\ \to T=\frac{n_{KOH}}{n_{H_{2}S}}=\frac{0,5}{0,15}=3,33>2\end{array}$

→ Tạo muối K₂S và KOH dư

$\begin{array}{l}2KOH+H_{2}S\to K_{2}S+2H_{2}O\\ 0,3\leftarrow 0,15\to 0,15\end{array}$

Chất rắn khan gồm $\left\{\begin{array}{c}{K}_{2}S:0,15mol\\ KOHdu:\text{ 0,5-0,3=}0,2mol\end{array}\right.$

→ m = 0,15. 110 + 0,2. 56 = 27,7 gam

Đáp án D

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam S trong oxi dư, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 120ml dung dịch NaOH 1M thì thu được dung dịch chứa 2 muối có cùng nồng độ mol. Giá trị của m là:

A. 3,84    

B. 2,56    

C. 3,20    

D. 1,92

Hướng dẫn giải

$n_{NaOH}=0,12.1=0,12\left(mol\right)$

Vì 2 muối có cùng nồng độ mol → 2 muối có cùng số mol → $n_{N{a}_{2}S{O}_3}=n_{NaHS{O}_3}$ (1)

Bảo toàn Na: $n_{NaOH} =2n_{N{a}_{2}S{O}_3}+n_{NaHS{O}_3}$ (2)

Từ (1) và (2) $\to n_{N{a}_{2}S{O}_3}=n_{NaHS{O}_3}=0,04\left(mol\right)$

Bảo toàn S: $n_S =n_{N{a}_{2}S{O}_3} +n_{NaHS{O}_3} =0,08mol$

→ m_S = 0,08.32 = 2,56 (g)

Đáp án B

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Sục 2,24 lít SO₂ (đktc) vào 100ml dung dịch NaOH 3M. Các chất có trong dung dịch sau phản ứng là

A. Na₂SO₃, NaOH, H₂O.

B. Na₂SO₃, NaHSO₃, H₂O.

C. Na₂SO₃, H₂O.

D. NaHSO₃, H₂O.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{S{O}_2}=\frac{2,24}{22,4}=0,1\text{}\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,1.3=0,3\left(mol\right)\\ \to \frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{0,3}{0,1}=3>2\end{array}$

→ tạo thành muối Na₂SO₃ và NaOH dư

Đáp án A

Câu 2: Cho 0,3 mol H₂S đi qua dung dịch chứa 18 gam NaOH thu được muối gì?

A. Muối Na₂S.

B. Muối Na₂S và NaHS.

C. Muối NaHS.

D. Không tác dụng.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}S} =0,3mol\\ n_{NaOH }=\frac{18}{40}\text{= }0,45mol\end{array}$

Ta có: $1<\frac{n_{NaOH}}{n_{H_{2}S}}=\frac{0,45}{0,3}=1,5<2$

→ Sau phản ứng thu được 2 muối Na₂S và NaHS

Đáp án B

Câu 3: Hấp thu hoàn toàn 6,72 lít khí SO₂ đktc vào 500 ml dung dịch NaOH 0,9M. Khối lượng mỗi muối thu đượ sau phản ứng là:

$\begin{array}{l}A. m_{N{a}_{2}S{O}_3} =18,9gam;m_{NaHS{O}_3} =5,6gam\\ B. m_{N{a}_{2}S{O}_3} =19,8gam;m_{NaHS{O}_3} =5,6gam\\ C. m_{N{a}_{2}S{O}_3 }\text{= }18,9gam;m_{NaHS{O}_{3 }}=15,6gam\\ D.m_{N{a}_{2}S{O}_3}\text{= 15,6 }gam;m_{NaHS{O}_3} =\text{ 18,9 }gam\end{array}$

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{S{O}_2}=\frac{6,72}{22,4}=0,3\text{}\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,9.0,5=0,45\left(mol\right)\\ \to 1<\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{0,45}{0,3}<2\end{array}$

→ tạo thành hai muối NaHSO₃ và Na₂SO₃

$\begin{array}{l}S{O}_2 +NaOH\to NaHS{O}_3\\ a \to a \to a\\ S{O}_2 +2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_3 +H_{2}O\\ b \to 2b \to b\end{array}$

$\left\{\begin{array}{c}a+b=0,3\\ a+2b=0,45\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{c}a=0,15\\ b=0,15\end{array}\right.$

$\begin{array}{l}\to m_{NaHS{O}_3}=15,6\left(g\right)\\ m_{N{a}_{2}S{O}_3}=18,9\left(g\right)\end{array}$

Đáp án C

Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít khí SO₂ (đktc) vào 800ml dung dịch NaOH 0,5M. Tính khối lượng muối thu được trong dung dịch

A. 29,6 gam

B. 28,2 gam

C. 25,3 gam

D. 29,3 gam

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{S{O}_2}=\frac{5,6}{22,4}=0,25\text{}\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,8.0,5=0,4\left(mol\right)\\ \to 1<\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{0,4}{0,25}<2\end{array}$

→ Tạo thành hai muối NaHSO₃ và Na₂SO₃

$\begin{array}{l}S{O}_2 +NaOH\to NaHS{O}_3\\ a \to a \to a\\ S{O}_2 +2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_3 +H_{2}O\\ b \to 2b \to b\end{array}$

$\left\{\begin{array}{c}a+b=0,25\\ a+2b=0,4\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{c}a=0,1\\ b=0,15\end{array}\right.$

→ m = 126. 0,15 + 104. 0,1 = 29,3 (g)

Đáp án D

Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí H₂S (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1,25M thu được dung dịch X có chứa 12,3 gam hỗn hợp muối. Giá trị của V là

A. 4,48 lít.

B. 5,60 lít.

C. 3,36 lít.

D. 2,24 lít.

Hướng dẫn giải

n_NaOH = 0,2.1,25 = 0,25 mol

 Thu được hỗn hợp muối gồm NaHS (x mol) và Na₂S (y mol)

⟹ m_muối = 56x + 78y = 12,3 (1)

 Bảo toàn nguyên tố Na: $n_{NaOH}=n_{NaHS}+2.n_{N{a}_{2}S}$

⟹ x + 2y = 0,25 (2)

Từ (1) và (2) ⟹ $\left\{\begin{array}{c}x=0,15mol\\ y=0,05mol\end{array}\right.$

 Bảo toàn nguyên tố S: $n_{H_{2}S}=n_{NaHS}+n_{N{a}_{2}S}=0,15+0,05=0,2mol$ 

⟹ V = 0,2. 22,4 = 4,48 lít

Đáp án A

Câu 6: Hấp thụ hết 3,36 lít (đktc) khí SO₂ vào 200 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan. Giá trị m là

A. 18,9 gam. 

B. 22,9 gam

C. 16,8 gam. 

D. 22,3 gam.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{S{O}_2}=\frac{3,36}{22,4}=0,15\text{}\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,2.2=0,4\left(mol\right)\\ \to \frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{0,4}{0,15}>2\end{array}$

→ Tạo thành muối Na₂SO₃ và NaOH dư

$\begin{array}{l}S{O}_2 +2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_3 +H_{2}O\\ 0,15 \to 0,3 \to 0,15 \left(mol\right)\end{array}$

→ Chất rắn gồm: Na₂SO₃: 0,15 (mol) và NaOH dư: 0,4 – 0,3 = 0,1 (mol)

$m =0,15.126+0,1.40=22,9\left(g\right)$

Đáp án B

Câu 7: Dẫn 2,24 lít (đktc) khí hiđrosunfua vào 250 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng các chất trong dung dịch sau phản ứng.

A. Na₂S: 7,8 gam

B. Na₂S: 7,8 gam và NaHS: 2 gam

C. Na₂S: 2 gam và NaOH: 7,8 gam

D. Na₂S: 7,8 gam và NaOH: 2 gam

Hướng dẫn giải

$n_{H_{2}S}=\frac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)$

$\begin{array}{l}{n}_{NaOH}=V_{NaOH}\times C_M=0,25\times 1=0,25\left(mol\right)\\ \to T=\frac{n_{NaOH}}{n_{H_{2}S}}=\frac{0,25}{0,1}=2,5>2\end{array}$

→ Tạo thành muối Na₂S và NaOH dư

$\begin{array}{l}{H}_{2}S+2NaOH\to N{a}_{2}S+2H_{2}O\\ 0,1 \to 0,2\to 0,1 \left(mol\right)\end{array}$

→ m _{NaOH dư} = (0,25−0,2). 40 = 2(g)

$\to m_{N{a}_{2}S}=0,1.78=7,8\left(g\right)$

Đáp án D

Câu 8: Thể tích dung dịch NaOH 2M tối thiểu để hấp thụ hết 5,6 lit khí SO₂ (đkc) là:

A. 250 ml    

B. 500 ml   

C. 125 ml       

D. 175 ml

Hướng dẫn giải

$n_{S{O}_2}=\frac{5,6}{22,4}=0,25\left(mol\right)$

Vì NaOH tối thiểu cần dùng nên chỉ xảy ra phản ứng tạo NaHSO₃

$\begin{array}{l}NaOH+S{O}_2 \to NaHS{O}_3\\ 0,25 \leftarrow 0,25 \left(mol\right)\\ V_{ddNaOH} =\frac{0,25}{2}=0,125\left(lít\right)=125\left(ml\right)\end{array}$

Đáp án C

Câu 9: Hấp thu hết 1,12 lít khí H₂S (đktc) vào 400ml dung dịch NaOH 0,2M thì thu được dung dịch X. Biết thể tích dung dịch không thay đổi. Nồng độ của muối axit trong dung dịch X là

A. 0,04M

B. 0,05M

C. 0,06M

D. 0,08M

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{n}_{H_{2}S}=\frac{1,12}{22,4}0,05\left(mol\right)\\ n_{NaOH}=0,4.0,2=0,08\left(mol\right)\\ \to 1<\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=\frac{0,08}{0,05}<2\end{array}$

→ Tạo 2 muối Na₂S (a mol) và NaHS (b mol)

Bảo toàn S: a + b = 0,05 (1)

Bảo toàn Na: 2a + b = 0,08 (2)

Từ (1) và (2) $\left\{\begin{array}{c}a=0,03\\ b=0,02\end{array}\right.$

$\to {C_M}_{NaHS}=\frac{0,02}{0,4}=0,05M$

Đáp án B

Câu 10: Cho sản phẩm khí thu được khi đốt cháy 17,92 lít khí H₂S (đktc) sục vào 200 ml dung dịch NaOH 25% (d = 1,28g/ml). Nồng độ phần trăm muối trong dung dịch là:

A. 32,81%   

B. 23,81%  

C. 18,23%   

D. 18,32%

Hướng dẫn giải

$n_{H_{2}S}=\frac{17,92}{22,4}=0,8\left(mol\right)$

$\begin{array}{l}2H_{2}S+{\text{ 3O}}_2\to \text{ 2}S{O}_2+2H_{2}O\\ 0,8 \to 0,8 \left(mol\right)\end{array}$

→ tạo thành muối Na₂SO₃

$\begin{array}{l}2NaOH+S{O}_2 \to N{a}_{2}S{O}_3 +H_{2}O\\ 0,4 \to 0,8 \to 0,8 \left(mol\right)\\ m_{N{a}_{2}S{O}_3} =0,8.126=100,8gam\end{array}$

$\begin{array}{l}m{ }_{ddNaOH }=200.1,28=256gam\\ \to m_{NaOH} =\frac{256.25\%}{100\%}=64gam\\ \to n_{NaOH} =1,6mol\\ \to T=\frac{n_{NaOH}}{n_{SO2 }} =\frac{1,6}{0,8}=2\end{array}$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng : m _{dd sau pư} = 256 +0,8.64 = 307,2 gam

$C{\%}_{N{a}_{2}S{O}_3}=\frac{100,8}{307,2}.100\%=32,81\%$

Đáp án A

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 10 hay, chi tiết khác:

50 bài tập về kết tủa của muối sunfua, muối sunfat

50 bài tập về Oleum

50 bài tập về dung dịch H2SO4 loãng

50 bài tập về dung dịch H2SO4 đặc

50 bài tập về tính chất hóa học, phương pháp điều chế Oxi, Lưu huỳnh