Sách bài tập Hóa 11 Bài 7 (Kết nối tri thức): Sulfur và sulfur dioxide

Giải SBT Hóa 11 Bài 7: Sulfur và sulfur dioxide

Bài 7.1 trang 26 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfur được dân gian sử dụng để pha chế vào thuốc trị các bệnh ngoài da. Tên gọi dân gian của sulfur là

A. diêm sinh.

B. đá vôi.

C. phèn chua.

D. giấm ăn.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Trong dân gian, sulfur có tên gọi là diêm sinh.

Bài 7.2 trang 26 Sách bài tập Hóa học 11: Trong tự nhiên, đồng vị của sulfur chiếm thành phần nhiều nhất là

A.³⁴S.

B. ³²S.

C. ³⁶S.

D. ³³S.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Trong tự nhiên, đồng vị của sulfur chiếm thành phần nhiều nhất là ³²S (≈ 95%)

Bài 7.3 trang 26 Sách bài tập Hóa học 11: Thạch cao sống là một đạng tồn tại phổ biến của sulfur trong tự nhiên, được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất xi măng, phấn viết bảng,... Công thức của thạch cao sống là

A. BaSO₄.

B. CaSO₄.2H₂O.

C. MgSO­₄.

D. CaSO₄.5H₂O

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Thạch cao sống có công thức là CaSO₄.2H₂O.

Bài 7.4 trang 26 Sách bài tập Hóa học 11: Ở điều kiện thường, sulfur tồn tại ở dạng tinh thể, được tạo nên từ các phân tử sulfur. Số nguyên tử trong mỗi phân tử sulfur là

A. 2.

B. 4.

C. 6.

D. 8.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Phân tử sulfur trong trạng thái rắn tồn tại ở dạng vòng gồm có 8 nguyên tử sulfur.

Bài 7.5 trang 26 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, phần lớn sulfur đơn chất sau khi khai thác ở các mỏ được dùng làm nguyên liệu để

A. lưu hoá cao su tự nhiên.

B. sản xuất sulfuric acid.

C. điều chế thuốc bảo vệ thực vật.

D. bào chế thuốc đông y.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Trong công nghiệp, phần lớn sulfur đơn chất sau khi khai thác ở các mỏ được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid.

Bài 7.6 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Quá trình đốt than sinh ra nhiều loại khí thải, trong đó có khí SO₂. Khí SO₂ mùi xốc và có khả năng gây viêm đường hô hấp. Tên gọi của SO₂ là

A. sulfur trioxide.

B. sulfuric acid.

C. sulfur dioxide.

D. hydrogen sulfide.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Tên gọi của SO₂ là sulfur dioxide.

Bài 7.7 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Mưa acid tàn phá nhiều rừng cây, ăn mòn nhiều công trình kiến trúc bằng đá và kim loại. Tác nhân chính tạo ra mưa acid là

A. SO₂.

B. H₂S.

C. CO₂.

D. CO.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Tác nhân chính tạo ra mưa acid là SO₂

Bài 7.8 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Trong số các chất khí: SO_2, CO₂, O₂, N₂ khí tan tốt trong nước ở điều kiện thường là

A. O₂.

B. CO₂.

C. SO₂.

D. N₂

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Trong các khí trên, khí tan tốt trong nước ở điều kiện thường là SO₂ (9,4 g/ 100 mL nước ở 25^oC).

Bài 7.9 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfur đóng vai trò chất khử khi tác dụng với đơn chất nào sau đây?

A. Fe.

B. O₂.

C. H₂.

D. Hg.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phương trình phản ứng $\stackrel{0}{S}+{\stackrel{0}{O}}_2\to \stackrel{+4}{S}\stackrel{-2}{O_2}$

$\Rightarrow$ S đóng vai trò là chất khử, O₂ là chất oxi hóa.

Bài 7.10 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Ở điều kiện thích hợp, sulfur dioxide đóng vai trò là chất oxi hoá khi tham gia phản ứng với chất nào sau đây?

A. NO₂.

B. H₂S.

C. NaOH.

D. Ca(OH)₂.

Lời giải:

Phương trình phản ứng: $\stackrel{+4}{S}{\stackrel{-2}{O}}_2+\stackrel{+1}{2H_2}\stackrel{-2}{S}\to \stackrel{0}{3S}+{\stackrel{+1}{2H}}_2\stackrel{-2}{O}$

$\Rightarrow$SO₂ là chất oxi hóa, H₂S là chất khử.

Bài 7.11 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Khi nhiệt kế thuỷ ngân vỡ, rắc chất bột nào sau đây lên thuỷ ngân rơi vãi sẽ chuyển hoá chúng thành hợp chất bền, it độc hại?

A. Than đá.

B. Đá vôi.

C. Muối ăn.

D. Sulfur.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Phương trình phản ứng : $Hg+S\to HgS$

HgS là chất kết tủa màu vàng, bền và ít độc hại hơn hơi thủy ngân.

Bài 7.12 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các loại khoáng vật sau: blend, chalcopyrite, thạch cao, pyrite. Số khoáng vật có thành phần chính chứa muối sulfide là

A. 2.

B. 4.

C. 1.

D. 3.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Các khoáng vật có thành phần chính chứa muối sulfide là blend, chalcopyrite, pyrite.

Bài 7.13 trang 27 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các phản ứng:

(a) $\text{S}+{\text{O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }{\text{SO}}_2$

(b) $\text{S}+3{\text{ F}}_2\to {\text{SF}}_6$;

(c) $\text{Hg}+\text{S}\to \text{HgS}$;

(d) ${\text{H}}_2+\frac{1}{8}{\text{ S}}_8\to {\text{H}}_2\text{S}$.

Số phản ứng trong đó sulfur đơn chất đóng vai trò chất khử là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phản ứng trong đó sulfur đơn chất đóng vai trò chất khử là

(a) $\text{S}+{\text{O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\circ }}{\to }{\text{SO}}_2$

(b) $\text{S}+3{\text{ F}}_2\to {\text{SF}}_6$

Bài 7.14 trang 28 Sách bài tập Hóa học 11: Dẫn khí SO₂ vào 100 mL dung dịch KMnO₄ 0,02 M đến khi mất màu tím theo sơ đồ phản ứng:

${\text{SO}}_2+{\text{KMnO}}_4+{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{K}}_2{\text{SO}}_4+{\text{MnSO}}_4+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$

Thể tích khí SO₂ (đkc) đã phản ứng là

A. 50 mL.

B. 248 mL.

C. 124 mL.

D. 100 mL.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phương trình phản ứng: ${\text{5SO}}_2+2{\text{KMnO}}_4+2{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{K}}_2{\text{SO}}_4+2{\text{MnSO}}_4+2{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$

$n_{KMn{O}_4}=\mathrm{0,1.0,02}=\mathrm{0,002}mol$

$\begin{array}{c}\Rightarrow n_{S{O}_2}=\frac{5}{2}.n_{KMn{O}_4}=\mathrm{0,005}mol\\ \Rightarrow V_{S{O}_2}=\mathrm{24,79.0,005}=\mathrm{0,124}L=124mL\end{array}$

Bài 7.15 trang 28 Sách bài tập Hóa học 11: Một bạn học sinh thu khí SO2 vào bình tam giác và đậy miệng bình bằng bông tẩm dung dịch E (đề giữ không cho khí SO2 bay ra) theo sơ đồ bên. Theo em, để hiệu quả nhất, bạn học sinh cần sử dụng dung dịch E là dung dịch nào sau đây?

A. Giấm ăn.

B. Muối ăn.

C. Nước vôi.

D. Nước máy.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nước vôi phản ứng với SO₂ tạo thành hợp chất rắn CaSO₃, ngăn SO₂ bay ra ngoài môi trường.

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O

Bài 7.16 trang 28 Sách bài tập Hóa học 11: Sau khi điều chế, khí SO₂ có lẫn hơi nưởc được dẫn qua bình làm khô chứa các hạt chất rắn T rồi thu vào bình chứa theo hình vẽ sau:

Chất T có thể là

A. KOH.

B. NaOH.

C. CaO.

D. P₂O₅.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

P₂O₅ giữ lại hơi nước, do đó có tác dụng làm khô khí SO₂

P₂O₅ + 3H₂O →2H₃PO₄

Bài 7.17 trang 28 Sách bài tập Hóa học 11: Xét phản ứng giữa sulfur và hydrogen ở điều kiện chuẩn:

${\text{H}}_2\left(\text{ g}\right)+\frac{1}{8}{\text{ S}}_8\left(\text{ s}\right)\to {\text{H}}_2\text{ S}\left(\text{ g}\right){\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em} Δ}}_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}=-\mathrm{20,6}\text{ kJ}$

Nhiệt tạo thành của H₂S(g) là

A. -20,6 kJ/mol.

B. -41,2 kJ/mol.

C. 41,2 kJ/mol.

D. 20,6 kJ/mol.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Nhiệt tạo thành của H₂S(g) = biến thiên enthalpy của phản ứng = -20,6 kJ/mol

Bài 7.18 trang 28 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các ứng dụng sau:

(1) sản xuất sulfuric acid;

(2) tẩy trắng bột giấy;

(3) diệt nấm mốc, thuốc đông y;

(4) diệt trùng nước sinh hoạt.

Số ứng dụng của khí sulfur dioxide trong đời sống, sản xuất là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các ứng dụng của khí sulfur dioxide trong đời sống, sản xuất là

(1) sản xuất sulfuric acid;

(2) tẩy trắng bột giấy;

(3) diệt nấm mốc, thuốc đông y;

Bài 7.19 trang 29 Sách bài tập Hóa học 11: Sulfur và quặng pyrite sắt là các nguyên liệu chính trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid.

Tại một nhà máy, cứ đốt cháy 1 tấn quặng pyrite sắt (chứa 84% khối lượng FeS₂) bằng không khí, thu được tối đa V m³ khí SO₂ (đkc). Giá trị của V là

A. 173,5.

B. 347,0.

C. 86,8.

D. 477,2.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phương trình phản ứng:

$\begin{array}{c}4Fe{S}_2+11O_2\stackrel{t^o}{\to }2F{e}_2{O}_3+8S{O}_2\\ n_{Fe{S}_2}=\frac{{10}^6}{120}.\frac{84}{100}=7000mol\\ \Rightarrow n_{S{O}_2}=2.7000=14000mol\\ \Rightarrow V_{S{O}_2}=\mathrm{24,79.14}000=347060L=347m^3\end{array}$

Bài 7.20 trang 29 Sách bài tập Hóa học 11: Phản ứng chuyển hoá hydrogen sulfide trong khí thiên nhiên thành sulfur được thực hiện theo sơ đồ phản ứng: ${\text{H}}_2\text{S}+{\text{SO}}_2\to \text{S}+{\text{H}}_2\text{O}$

Khối lượng sulfur tối đa tạo ra khi chuyển hoá 1000 m³ khí thiên nhiên (đkc) (chứa 5 mg H₂S/m³) là

A. 10,0 g.

B. 5,0 g.

C. 7,06 g.

D. 100,0 g.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phương trình phản ứng: $2H_{2}S+S{O}_2\to 3S+2H_{2}O$

$\begin{array}{c}{n}_{H_{2}S}=\frac{{5.10}^{-3}.1000}{34}\approx \mathrm{0,147}mol\\ \Rightarrow n_S=\frac{3}{2}\mathrm{.0,147}=\mathrm{0,221}mol\\ \Rightarrow m_S=\mathrm{0,221.32}=\mathrm{7,06}g\end{array}$

Bài 7.21 trang 29 Sách bài tập Hóa học 11: Sự phụ thuộc của độ tan khí sulfur dioxide trong nước vào nhiệt độ được mô tả ở đồ thị bên.

Sự phụ thuộc của độ tan khí sulfur dioxide vào nhiệt độ.

Dựa vào đồ thị, hãy ước tính:

a) Độ tan của sulfur dioxide ở 20^oC. Nhận xét về tính tan của sulfur dioxide ở nhiệt độ này.

b) Nồng độ phần trăm của dung dịch sulfur dioxide bão hoà ở 20^oC.

c) Nhiệt độ tại đó độ tan của khí sulfur dioxide là 10 g trong 100 g nước.

Lời giải:

a) Ở 20^oC, độ tan của sulfur dioxide khoảng 112 g SO₂/1 kg nước.

Nhận xét: ở nhiệt độ này, sulfur dioxide tan tốt trong nước.

b) Nồng độ phần trăm của sulfur dioxide bão hòa:

$C\%=\frac{112}{112+1000}.100\%=\mathrm{10,1}\%$

c) Ở 23^oC, độ tan của khí sulfur dioxide là 10 g trong 100 gam nước.

Bài 7.22 trang 29 Sách bài tập Hóa học 11: Phản ứng oxi hoá SO₂ là giai đoạn then chốt trong quá trình sản xuất H₂SO₄ :

${\text{SO}}_2\left(\text{ g}\right)+\frac{1}{2}{\text{O}}_2\left(\text{ g}\right)\rightleftharpoons {\text{SO}}_3\left(\text{ g}\right){\text{ \hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}Δ}}_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}=-\mathrm{99,2}\text{ kJ}$

a) Viết biểu thức tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng.

b) Hãy cho biết phản ứng trên là toả nhiệt hay thu nhiệt.

c) Trong thực tế, phản ứng được thực hiện ở khoảng 450^oC. Tại sao không thực hiện phản ứng ở 25^oC hoặc 600^oC ?

Lời giải:

a)

b) ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ < 0 nên phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt.

c) Ở 25^oC, tốc độ phản ứng rất nhỏ, hiệu suất không đáng kể; ở 600^oC, cân bằng chuyển dịch mạnh theo chiều nghịch, làm giảm hiệu suất.

Bài 7.23 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Xét phản ứng giữa NO₂ và SO₂ trong không khí ô nhiễm sulfur dioxide:

${\text{NO}}_2\left(\text{ g}\right)+{\text{SO}}_2\left(\text{ g}\right)\to \text{NO}\left(\text{g}\right)+{\text{SO}}_3\left(\text{ g}\right)$

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng và cho biết phản ứng trên là toả nhiệt hay thu nhiệt. (Biết nhiệt tạo thành của NO₂(g), SO₂(g), NO(g) và SO₃(g) lần lượt là 33,2 kJ/mol, -296,8 kJ/mol, 91,3 kJ/mol và -395,7 kJ/mol.

Lời giải:

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 91,3.1-395,7.1-33,2.1-(-296,8.1) = -40,8 (kJ) < 0

Vậy phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt.

Bài 7.24 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Hỗn hợp X gồm SO₂ và O₂ có tỉ khối so với H₂ bằng 24. Nung nóng X trong bình kín chứa xúc tác V₂O₅, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 30. Viết phương trình hoá học và tính hiệu suất của phản ứng oxi hoá SO₂ thành SO₃.

Lời giải:

$\frac{n_{S{O}_2}}{n_{O_2}}=1:1$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_y = m_x = 64.1 + 32.1 = 96 (g)

$\Rightarrow n_y=\frac{m_y}{M_y}=\frac{96}{60}=\mathrm{1,6}\left(mol\right)$

$2S{O}_2+O_2\stackrel{V_2{O}_{\mathrm{5,}}{t}^o}{\rightleftharpoons }2S{O}_3$

x →0,5x →x

$\Rightarrow$Hỗn hợp khí Y gồm :SO₂ 1-x (mol), O₂ 1-0,5x (mol), SO₃ x(mol)

$\Rightarrow$ x = 0,8 mol

$\Rightarrow$$H=\frac{\mathrm{0,8}}{1}.100\%=80\%$

Bài 7.25 trang 30 Sách bài tập Hóa học 11: Tại nhiều làng nghề thủ công mĩ nghệ, sulfur dioxide được dùng là chất chống mốc cho các sản phẩm mây tre đan.

Trong một ngày, một làng nghề đốt cháy 20 kg sulfur để tạo thành sulfur dioxide.

a) Viết phương trình hoá học và tính thể tích khí SO₂ (đkc) tối đa tạo ra?

b) Giả thiết có 20% lượng khí ${\text{SO}}_2$ trên bay vào khí quyền và chuyển hoá hết thành H₂SO₄ trong nước mưa theo sơ đồ:

${\text{SO}}_2\underset{\text{xt}}{\overset{+{\text{O}}_2}{\to }}{\text{SO}}_3\stackrel{+{\text{H}}_2\text{O}}{\to }{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$

- Viết các phương trình hoá học theo sơ đồ trên.

- Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid nếu nồng độ H₂SO₄ trong nước mura là 1,25.10^-5 M.

Lời giải:

a) S + O₂ → SO₂

Mol: 625 625

Thể tích khí SO₂ (đkc) tối đa tạo ra là:

V = 24,79.625 = 15 493,75 (lit)

b) 2SO₂ + O₂ → 2SO₃

Mol: 125 125

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Mol: 125 125

Vậy thể tích nước mưa bị nhiễm acid là:

$V=\frac{125}{{125.10}^{-5}}=10000000\left(L\right)=10000m^3$

Lý thuyết Sulfur và sulfur dioxide

I. Sulfur

1. Trạng thái tự nhiên

- Là nguyên tố phổ biến thứ 17 trên vỏ TĐ.

- Trong tự nhiên, sulfur tồn tại ở cả dạng đơn chất và hợp chất.

2. Cấu tạo nguyên tử, phân tử

a, Cấu tạo nguyên tử

- Vị trí trong BTH:

+ Ô: 16.

+ Chu kì: 3.

+ Nhóm: VIA.

- Sulfur có tính phi kim.

- Số oxi hóa: -2, 0, +4, +6.

b, Cấu tạo phân tử

Phân tử sulfur gồm 8 nguyên tử (S₈) có dạng vòng khép kín.

Mỗi nguyên tử sulfur liên kết với hai nguyên tử bên cạnh bằng hai liên kết CHT không phân cực.

3. Tính chất vật lí

- Có hai dạng thù hình: dạng tà phương và dạng đơn tà.

- Sulfur không tan trong nước, ít tan trong alcohol, tan nhiều trong carbon disulfide.

4. Tính chất hóa học

a, Tác dụng với hydrogen và kim loại

- Tác dụng với hydrogen

S(s) +H₂(g) H₂S(g)

- Tác dụng với kim loại tạo ra muối sulfide

Hg + S → HgS

2Al + 3S → Al₂S₃

b, Tác dụng với phi kim

S + 3F₂ → SF₆

S + O₂ → SO₂

5. Ứng dụng

- Lưu hóa cao su.

- Sản xuất sulfuric acid.

- Sản xuất thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm.

II. Sulfur dioxide

1. Tính chất vật lí

- SO₂ là chất khí không màu, năng hơn không khí, mùi hắc, tan nhiều trong nước.

- SO₂ là khí độc.

2. Tính chất hóa học

a, Tính oxi hóa

- Tác dụng với hydrogen sulfide: SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

b, Tính khử

- Tác dụng với nitrogen dioxide (NO₂): SO₂ + NO₂ →SO₃ + NO

3. Ứng dụng

- Là chất trung gian quan trọng trong quá trình sản xuất sulfuric acid.

- Tẩy trắng và diệt khuẩn.

- Là dung môi để thực hiện nhiều phản ứng.

4. Sulfur dioxide và ô nhiễm môi trường

a, Nguồn phát sinh

- Tự nhiên: khí thải núi lửa …

- Nhân tạo: đốt cháy nhiên liệu, quặng sulfide, luyện kim ….

b, Tác hại

- Gây ô nhiễm khí quyển, gây mưa acid và viêm đường hô hấp ở người.

c, Biện pháp cắt giảm phát thải sulfur dioxide vào khí quyển

- Tăng cường sử dụng các nguồn năng lượng mới, năng lượng sạch, năng lượng tái tạo.

- Sử dụng tiết kiệm, hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên.

- Cải tiến công nghệ sản xuất, có biện pháp xử lí khí thải và tái chế các sản phẩm phụ có chứa sulfur.

Sơ đồ tư duy Sulfur và sulfur dioxide

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học 11 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 9: Ôn tập chương 2

Bài 10: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ