Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng giới thiệu phần TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA LƯU HUỲNH [S] nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.
I. Lịch sử về nguyên tố lưu huỳnh
- Lưu huỳnh [tiếng Phạn, sulvere; tiếng Latinh sulpur], [còn được gọi là lưu hoàng, sinh diêm vàng, diêm sinh] đã được biết đến từ thời cổ đại, và nó được nhắc đến trong Pentateuch của Kinh Thánh [Sáng thế ký]. Các phiên dịch ra tiếng Anh của nó đều coi lưu huỳnh như là "brimstone", tạo ra tên gọi của các bài thuyết giáo 'Fire and brimstone', trong đó địa ngục và sự quở trách của Thượng đế đối với những kẻ có tội được nhấn mạnh. Nó có từ phần của Kinh Thánh cho rằng địa ngục có mùi của lưu huỳnh.
- Trong tiếng Ả Rập sufra có nghĩa là màu vàng, có từ màu sáng của dạng tự nhiên của lưu huỳnh và người ta cho rằng nó là nguyên từ của các tên gọi để chỉ lưu huỳnh trong ngôn ngữ của một số quốc gia châu Âu hiện nay.
II. Tính chất vật lí và cấu tạo
- Lưu huỳnh là chất rắn màu vàng, giòn, thực tế không tan trong nước, không thấm nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như : rượu, benzen..., dẫn điện và dẫn nhiệt kém.
- Lưu huỳnh có hai dạng thù hình[lưu huỳnh Sα tà phương, lưu huỳnh Sβ đơn tà] và dạng vô định hình [lưu huỳnh dẻo].
- Lưu huỳnh sôi ở 444,6oC tạo thành hơi màu đỏ nâu. Nếu làm nguội nhanh thì hơi lưu huỳnh chuyển thành bột mịn, gồm những tinh thể nhỏ, gọi là lưu huỳnh hoa.
- Ở trạng thái rắn, mỗi phân tử lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử [S8] khép kín thành vòng.
- Do mạng tinh thể lưu huỳnh là mạng phân tử nên lưu huỳnh nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp 112,8oC, chỉ cao hơp nhiệt độ sôi của nước một ít. Nếu tiếp tục đun nóng đến 187oC lưu huỳnh lỏng trở nên sẫm, có màu vàng nâu và đặc lại, gọi là lưu huỳnh dẻo. Đó là một dạng thù hình của lưu huỳnh. Trong lưu huỳnh dẻo phân tử lưu huỳnh có cấu tạo mạch rất dài giống như phân tử cao su nên lưu huỳnh có tính đàn hồi.
- Như vậy, tồn tại những phân tử lưu huỳnh có thành phần khác nhau. Để đơn giản, ta chỉ viết phân tử lưu huỳnh gồm 1 nguyên tử : S.
IV. Tính chất hóa học
- Là một phi kim khá hoạt động. Lưu huỳnh vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa.
1. Thể hiện tính oxi hóa
a. Tác dụng với kim loại.
- Lưu huỳnh dễ tạo ra hợp chất với nhiều kim loại, thường là khi đun nóng.
Ví dụ: Hỗn hợp gồm bột sắt và bột lưu huỳnh nếu được đun nhẹ lúc đầu thì phản ứng xảy ra rất mạnh, toả nhiều nhiệt:
Fe + S → FeS
- Phản ứng giữa lưu huỳnh với nhôm hoặc với kẽm cũng xảy ra mãnh liệt kèm theo sự loé sáng. Những sợi dây đồng mảnh có thể cháy trong hơi lưu huỳnh tạo ra CuS màu đen.
- Thuỷ ngân phản ứng với lưu huỳnh ở ngay nhiệt độ thường:
Hg + S → HgS
- Hợp chất của lưu huỳnh với kim loại thuộc loại muối, gọi là sunfua [FeS - sắt sunfua, Al2S3 - nhôm sunfua, .....]
b. Tác dụng với hidro
- Lưu huỳnh cũng phản ứng trực tiếp với hiđro. Khi dẫn hiđro vào ống nghiệm đứng lưu huỳnh đang sôi thì ở đầu ống dẫn khí xuất hiện khí mùi trứng thối, đó là hiđro sunfua:
H2 + S
- Phản ứng này không thực hiện đến cùng.
2. Thể hiện tính khử
a. Tác dụng với phi kim
- Lưu huỳnh tác dụng hầu như với tất cả các phi kim, trừ nitơ và iot.
- Khi bị đốt, lưu huỳnh cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh, tạo ra lưu huỳnh [IV] oxit :
S + O2 → SO2
- Trong các oxit SO2 và SO3, do độ âm điện của lưu huỳnh [2,5] nhỏ hơn của oxi nên liên kết cộng hoá trị giữa oxi và lưu huỳnh là có cực, số oxi hoá của lưu huỳnh trong các oxit đó là +4 và +6.
b. Tác dụng với các chất oxi hóa khác
Thí dụ: 3S + 2KClO3 → 2KCl + 3SO2
S + 6HNO3 [đặc] → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O.
* Tóm lại: Trong những phản ứng với kim loại và hiđro thì lưu huỳnh là chất oxi hoá, còn trong phản ứng với phi kim hoạt động hơn, chẳng hạn oxi, hoặc các chất có tính oxi hóa mạnh thì lưu huỳnh là chất khử.
V. Trạng thái tự nhiên
- Lưu huỳnh thuộc loại nguyên tố phổ biến, nó chiếm 0,05% khối lượng vỏ Trái Đất. Trong tự nhiên, lưu huỳnh ở trạng thái tự do [Italia, Mĩ, Nhật Bản, Liên Xô cũ là những nước có mỏ lưu huỳnh lớn] và trong thành phần hợp chất. Những quặng chứa lưu huỳnh là : pirit FeS2, xfalerit SnS, galen PbS, muối Na2SO4.10H2O, thạch cao CaSO4.2H2O, muối chát MgSO4.7H2O. Lưu huỳnh cũng có trong cơ thể động vật và thực vật [trong thành phần của protein].
VI. Điều chế
- Trong công nghiệp, lưu huỳnh được khai thác từ mỏ lưu huỳnh [tồn tại ở dạng tự do].
VII. Ứng dụng
- Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng. Trong công nghiệp, lưu huỳnh được dùng chủ yếu để sản xuất axit sunfuric. Một lượng lớn lưu huỳnh dùng để luyện cao su : nó làm tăng độ bền chắc và tính đàn hồi của cao su. Nếu cho nhiều lưu huỳnh vào cao su thì được chất dẻo ebonit dùng làm chất cách điện. Lưu huỳnh còn được dùng để trừ sâu cho một số loại cây, để chế thuốc súng đen, thuốc đầu que diêm, chế mỡ chữa bệnh ngoài da v.v...
Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng
LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT
ĐÀO TẠO NTIC
Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng
Hotline: 0905540067 - 0778494857
Email:
09:17:3829/01/2019
Vậy lưu huỳnh S có những tính chất hoá học và tính chất vật lý nào, lưu huỳnh được ứng dụng và điều chế ra sao? chúng ta sẽ cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
* Sơ lược về lưu huỳnh [S]
- Ký hiệu hoá học: S
- Khối lượng nguyên tử: 32
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p4
I. Tính chất vật lý của lưu huỳnh
- Là chất bột màu vàng, không tan trong nước. S có 6e ở lớp ngoài cùng → dễ nhận 2e thể hiện tính oxi hóa mạnh. Tính oxi hóa của S yếu hơn so với O.
II. Tính chất hoá học của lưu huỳnh [S]
- Các mức oxi hóa có thể có của S: -2, 0, +4, +6. Ngoài tính oxi hóa, S còn có tính khử.
1. Lưu huỳnh tác dụng với hiđro [H]
H2 + S
2. Lưu huỳnh tác dụng với kim loại
+ S tác dụng với nhiều kim loại → muối sunfua [trong đó kim loại thường chỉ đạt đến hóa trị thấp].
+ Hầu hết các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao.
2Na + S
Hg + S
[phản ứng xảy ra ở ngay nhiệt độ thường nên thường dùng S khử độc Hg]
- Muối sunfua được chia thành 3 loại:
+ Loại 1. Tan trong nước gồm Na2S, K2S, CaS và BaS, [NH4]2S.
+ Loại 2. Không tan trong nước nhưng tan trong axit mạnh gồm FeS, ZnS...
+ Loại 3. Không tan trong nước và không tan trong axit gồm CuS, PbS, HgS, Ag2S...
Chú ý: Một số muối sunfua có màu đặc trưng: CuS, PbS, Ag2S [màu đen]; MnS [màu hồng]; CdS [màu vàng] → thường được dùng để nhận biết gốc sunfua.
3. Lưu huỳnh tác dụng với oxi [thể hiện tính khử]
S + O2
S + 3F2
4. Lưu huỳnh tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh
S + 2H2SO4 đặc
S + 4HNO3 đặc
III. Ứng dụng của lưu huỳnh [S]
- Là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp: 90% dùng để sản xuất H2SO4. 10% để lưu hóa cao su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng bột giấy, chất dẻo ebonit, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu và chất diệt nấm nông nghiệp...
IV. Bài tập lưu huỳnh [S]
Bài 1 trang 132 sgk hóa 10: Lưu huỳnh tác dụng với aixt sunfuric đặc, nóng:
S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O
Trong phản ứng này, tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị khử : số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa là:
A. 1 : 2. B. 1 : 3. C. 3 : 1. D. 2 : 1.
Chọn đáp án đúng.
Lời giải bài 1 trang 132 sgk hóa 10:
* Đáp án: D đúng.
- S là chất khử [chất bị oxi hóa] ⇒ Số nguyên tử S bị oxi hóa là 1
- H2SO4 là chất oxi hóa [chất bị khử] ⇒ Số nguyên tử S bị khử là 2
⇒ tỉ lệ số nguyên tử S bị khử: số nguyên tử S bị oxi hóa là: 2:1
Bài 2 trang 132 sgk hoá 10: Dãy đơn chất nào sau đây vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử?
A. Cl2 , O3, S. B. S, Cl2, Br2.
C. Na, F2, S. D. Br2, O2, Ca.
* Lời giải bài 2 trang 132 sgk hoá 10:
* Đáp án: B đúng.
Bài 4 trang 132 sgk hóa 10: Đun nóng một hỗn hợp gồm có 0,650g bột kẽm và 0,224g bột lưu huỳnh trong ống nghiệm đậy kín không có không khí. Sau phản ứng, người ta thu được chất nào trong ống nghiệm? Khối lượng là bao nhiêu?
* Lời giải bài 4 trang 132 sgk hóa 10:
- Theo bài ra, ta có: nZn = 0,65/65 = 0,01 mol. nS = 0,224/32 = 0,007 mol.
- Phương trình hóa học của phản ứng
Zn + S
⇒ S phản ứng hết, Zn phản ứng dư
⇒ nZn phản ứng = 0,007 mol ⇒ nZnS = 0,007 mol.
⇒ Khối lượng các chất sau phản ứng:
mZn dư = [0,01 – 0,007].65 = 0,195g.
mZnS = 0,007.97 = 0,679g.
Bài 5 trang 132 sgk hóa 10: 1,10g hỗn hợp bột sắt và bột nhôm tác dụng vừa đủ với 1,28g bột lưu huỳnh.
a] Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
b] Tính tỉ lệ phần trăm của sắt và nhôm trong hỗn hợp ban đầu, theo:
- lượng chất.
- khối lượng chất.
* Lời giải bài 5 trang 132 sgk hóa 10:
a] Phương trình hóa học của phản ứng
Fe + S → FeS [1]
2Al + 3S → Al2S3 [2]
b] Gọi số mol của Fe và Al lần lượt là x, y [mol].
- Theo PTPƯ [1] ⇒ nS [1] = nFe = x [mol].
- Theo PT ⇒ nS [2] = [3/2].nAl = [3/2].y [mol]
⇒ nS = x + [3/2].y = 0,04 mol. [*]
- Mà theo bài ra: mhh = 56x + 27y = 1,1 [g]. [**]
- Giải hệ phương [*] và [**] ta được: x = 0,01 [mol], y= 0,02 [mol].
Tỉ lệ phần trăm của sắt và nhôm trong hỗn hợp ban đầu:
mAl = 0,02 x 27 = 0,54g
mFe = 0,01 x 56 = 0,56g.
* Tính theo khối lượng chất, ta được:
%mAl = [0,54/1,1].100% = 49,09%
%mFe = 100% - 49,09% = 50,91%
* Tính theo lượng chất, ta được:
%nAl = [0,02/[0,01+0,02]].100% = 66,67%
%nFe = [0,01/[0,01+0,02]].100% = 33,33%
Hy vọng với bài viết hệ thống lại kiến thức về tính chất hoá học của lưu huỳnh [S] và bài tập về lưu huỳnh ở trên hữu ích với các em. Mọi thắc mắc và góp ý các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, hãy chia sẻ nếu thấy bài viết hay nhé, chúc các em học tập tốt.
¤ Xem thêm các bài viết khác tại:
» Mục lục bài viết SGK Hóa 10 Lý thuyết và Bài tập
» Mục lục bài viết SGK Vật lý 10 Lý thuyết và Bài tập