Các dạng bài toán SO2, H2S, SO3 phản ứng với dung dịch kiềm | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải

Các dạng bài toán SO2, H2S, SO3 phản ứng với dung dịch kiềm

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Bài toán 1: SO₂ + NaOH hoặc KOH

SO₂ + NaOH → NaHSO₃ (1)

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O (2)

Lập tỉ lệ T = n_NaOH / n_SO2

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)

Bài toán 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 = n_SO2 / n_Ba(OH)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)

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1 : Hấp thụ 3,36 lít khí SO₂ (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH aM. Tính a biết sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa.

Hướng dẫn:

Vì đề cho chỉ tạo muối trung hòa nên chỉ xảy ra phản ứng

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

0,15 → 0,3

n_SO2 = 0,15 mol , V_NaOH = 200 ml = 0,2 lít

→ a = C_MNaOH = 0,15/0,2 = 0,75M

Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO₂ vào 250 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Hướng dẫn:

→ m_NaHSO3 = 0,15. 104 = 15,6g

m_Na2SO3 = 0,05 . 126 = 6,3g

Nhận xét : Có thể nhẩm nhanh trắc nghiệm: số mol 2 muối = số mol SO₂

n_Na2SO3 = n_NaOH - n_SO2 = 0,25 – 0,2 = 0,05 mol

n_NaHSO3 = n_SO2 - n_Na2SO3 = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol

Ví dụ 3: Hấp thụ 6,72 lít khí SO₂ (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH)₂ 2M. Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn:

Cách 2: Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃↓ + H₂O

         x mol → x mol → x mol

BaSO₃ + SO₂dư + H₂O → Ba(HSO₃)₂

x mol → x mol

tạo kết tủa, khi dư SO₂, kết tủa bị hòa tan, để hòa tan hết kết tủa n_{SO2 ít nhất} = 2x= 2n_Ba(OH)2

Nếu lượng SO₂ không đủ để hòa tan hết kết tủa, thì kết tủa chỉ bị tan một phần tức tồn tại 2 muối BaSO₃ và Ba(HSO₃)₂

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃↓ + H₂O

     0,2 →     0,2      0,2

BaSO₃ + SO₂dư + H₂O → Ba(HSO₃)₂

     0,1 ← (0,3-0,2) →          0,1

n_{BaSO3 còn lại} = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Cách 3: Nhẩm trắc nghiệm: để hòa tan hết kết tủa n_SO2 = 2n_Ba(OH)2 , nếu lượng kết tủa chỉ bị tan một phần

n_SO2 = 2n_Ba(OH)2 - n_{kết tủa} (vì tỉ lệ số mol hòa tan kết tủa là 1:1)

→ n_{BaSO3 còn lại} = 2n_Ba(OH)2 - n_SO2 = 2.0,2 – 0,3 = 0,1 mol

Số mol 2 muối = số mol Ba(OH)₂ → n_Ba(HSO3)2 = n_Ba(OH)2 - n_{BaSO3 còn lại} = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

→ m_BaSO3 = 0,1 . 217 = 12,7g

m_Ba(HSO3)2 = 0,1.299 = 29,9g

Ví dụ 4: Dẫn khí SO₂ qua 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ aM thu được 21,7 g kết tủa, thêm tiếp dung dịch NaOH đến dư vào lại thu thêm 10,85 gam kết tủa nữa. Tính a

Hướng dẫn:

Thêm NaOH lại thu thêm kết tủa, chứng tỏ trong dung dịch tồn tại muối Ba(HSO₃)₂, mà vẫn có kết tủa

→ tồn tại 2 muối

n_↓(1) = 21,7/217 = 0,1 mol

n_↓(2) = 10,85/217 = 0,05 mol

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

    0,1                    0,1

Ba(OH)₂ + 2SO₂ → Ba(HSO₃)₂

    0,05                 ← 0,05

Ba(HSO₃)₂ + 2NaOH → BaSO₃ ↓ + Na₂SO₃ + 2H₂O

   0,05                             ← 0,05

n_Ba(OH)2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol → a = = 0,75M

Cách 2: ∑n_↓ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol

Ba(OH)₂ → BaSO₃

    0,15 ← 0,15

→ a = 0,15/0,2 = 0,75M

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO₂ vào 250ml dung dịch NaOH 1M.

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra.

b) Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Lời giải:

Đáp án:

n_SO2 = 12,8/64 = 0,2 mol; n_NaOH = 0,25.1 = 0,25 mol

Khối lượng muối tạo thành sau phản ứng:

m_NaHSO3 = 104.0,15 = 15,6g

m_Na2SO3 = 126.0,05 = 6,3g

Câu 2. Dẫn V lít (đktc) khí SO₂ vào 200 ml dung dịch KOH 1M thu được 12 gam muối KHSO₃. Vậy V có giá trị là:

A. 2,24 lit     B. 3,36 lít     C. 4,48 lit     D. 5,6 lit

Lời giải:

Đáp án: B

Các phương trình phản ứng xảy ra:

SO₂ + KOH → KHSO₃

0,1      0,1      0,1 mol

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

0,05      0,1 mol

Tổng số mol SO₂ = 0,15 mol

→ V = 3,36 lit

Câu 3. Dẫn 2,24 lít khí SO₂ (đkc) vào 200 ml dung dịch KOH 1,5M vậy khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được:

A. K₂SO₃ 0,1M và KOH dư 0,4M     B. KHSO₃ 0,1M

C. K₂SO₃ 0,5M và KOH dư 0,5M     D. KHSO₃ 0,1M và K₂SO₃ 0,5M

Lời giải:

Đáp án: C

Xét tỉ lệ: n_SO2 = 0,1mol; n_KOH = 0,3mol. Tỉ lệ nKOH : n_SO2 = 3

Nên KOH dư → phản ứng chỉ tạo muối trung hòa

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

0,1                    0,1

n_K2SO3 = n_SO2 =0,1 mol ⇒ C_MK2SO3 = 0,1/0,2 = 0,5M

n_KOH(dư) = 0,3 – 0,1.2 = 0,1 mol

⇒ C_MK2SO3 = C_{MKOH sau pư} = 0,1/0,2 = 0,5M

Câu 4. Thể tích dung dịch KOH 2M tối thiểu để hấp thụ hết 0,3 mol SO₂ là:

A. 150ml     B. 250ml     C. 300ml     D. 450ml

Lời giải:

Đáp án:A

KOH + SO₂ → KHSO₃

0,3                    0,3

V_KOH = n/C_M = 0,3/2 = 0,15 lít

Câu 5. Sục 6,72 lít SO₂ ở đktc vào dung dịch brom rồi cho dung dịch thu được tác dụng với BaCl₂ dư, kết tủa thu được có khối lượng (g) là:

A. 23,3     B. 34,95     C. 46,6     D. 69,9

Lời giải:

Đáp án: D

Phương trình phản ứng

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

0,3        0,3 mol

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl

0,3        0,3 mol

m_BaSO4 = 0,3 × 233 = 69,9g

Câu 6. Hấp thụ hoàn toàn 1,344 lít CO₂ (đktc) vào 13,95 ml dung dịch KOH 28% (d = 1,147 g/ml). Vậy muối thu được và nồng độ % tương ứng là:

A. K₂SO₃ 10%      C. K₂SO₃ 15,93% và KHSO₃ 24,91%

B. KHSO₃ 15%      D. KHSO₃ 24,19% và K₂SO₃ 15,93%

Lời giải:

Đáp án: D

n_SO2= 0,06 mol

Câu 7. Dẫn a mol SO₂ vào dung dịch chứa 1,5a mol KOH. Phát biểu nào sau đây đúng?

A Chỉ thu được muối axit

B. Chỉ thu được muối trung hòa

C. Thu được cả 2 muối

D. Thu được muối trung hòa và KOH dư.

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 8. Hấp thụ V lít SO₂ (đktc) vào 300 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M thu được 21,7g kết tủa. Tính V

A. 2,24l      B. 1,12 l     C. 11,2 l     D. A & C

Lời giải:

Đáp án: D

Trường hợp 1: Ba(OH)₂ dư, SO₂ hết , n_SO2 = n_BaSO3

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

                 0,1 ← 0,1

→ V_SO2 = 0,1. 22,4 = 2,24 lít

Trường hợp 2: Ba(OH)₂ hết, SO₂ dư nhưng không hòa tan hết kết tủa (kết tủa chỉ tan một phần)

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃ ↓+ H₂O

     0,1        0,1 ← 0,1

Ba(OH)₂ + 2SO₂ → Ba(HSO₃)₂

( 0,3 – 0,1)→ 0,4

→ n_SO2 = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol

→ V_SO2 = 0,5. 22,4 = 11,2lít

(tính nhanh n_SO2 = 2n_Ba(OH)2 - n_↓ = 2. 0,3 – 0,1 = 0,5 mol)

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

Các dạng bài toán về H2S và muối sunfua

Các dạng bài toán về Axit Sunfuric H2SO4

Các dạng bài toán tính Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3, O3

50 bài tập về hợp chất của lưu huỳnh

50 bài tập về Oxi