SO2 + Cl2 + H2O → HCl + H2SO4

1. Phương trình phản ứng SO2 tác dụng nước Clo:

SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4

2. Điều kiện phản ứng xảy ra phản ứng SO2 Cl2:

Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ thường

3. Hiện tượng sau phản ứng SO2 Cl2:

Nước Clo dần mất đi sắc vàng nhạt.

4. Tính chất hóa học của SO2: 

Lưu huỳnh đioxit là một chất khí quan trọng trong lĩnh vực hóa học và công nghiệp, có khả năng tác động vào nhiều chất khác nhau để tạo ra các sản phẩm đa dạng. Trong số đó, SO2 là một loại oxit axit có khối lượng cao hơn không khí, mang mùi hắc và có tính độc, đồng thời cũng có khả năng tan chảy và tác động vào nước.

4.1. Tác dụng của lưu huỳnh đioxit với nước:

Khi lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước, ta thu được axit sunfurơ theo phương trình hóa học sau:

SO2 + H2O ⇋ H2SO3

Axit sunfurơ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu và các sản phẩm hóa chất khác.

4.2. Tác dụng của lưu huỳnh đioxit với dung dịch bazơ:

Lưu huỳnh đioxit có khả năng phản ứng với dung dịch bazơ để tạo thành hai loại muối sunfit và hiđrosunfit. Cụ thể, phản ứng được thể hiện như sau:

SO2 + NaOH → NaHSO3

SO2 + 2NaOH → Na­2SO3 + H2O

Sản phẩm của phản ứng này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, bao gồm cả sản xuất giấy, dệt may và sơn.

4.3. Tác dụng của lưu huỳnh đioxit với oxit bazơ để tạo thành muối:

Lưu huỳnh đioxit cũng có khả năng tác động với oxit bazơ để tạo thành muối sunfit. Một ví dụ cụ thể là phản ứng giữa lưu huỳnh đioxit và CaO có thể được biểu diễn như sau:

SO2 + CaO → CaSO3

Muối sunfit được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và trong sản xuất thuốc trừ sâu.

4.4. Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa:

Lưu huỳnh đioxit có khả năng gây oxi hóa và thể hiện khả năng tham gia vào nhiều phản ứng khác nhau. Một trong số chúng là phản ứng với H2S để tạo thành lưu huỳnh, được biểu diễn như sau:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

4.5. Lưu huỳnh đioxit là chất khử:

Đối với phản ứng này, sản phẩm đã được áp dụng trong quá trình sản xuất giấy, chất tẩy rửa và các loại sản phẩm hóa chất khác.

Lưu huỳnh đioxit cũng có khả năng hoạt động như một chất khử, có thể tương tác với nhiều chất khác nhau để tạo thành các sản phẩm khác nhau. Ví dụ, khi phản ứng giữa SO2, O2 và V2O5 diễn ra, chúng có thể tạo thành SO3. Bên cạnh đó, lưu huỳnh đioxit cũng có thể phản ứng với Br2 để tạo ra H2SO4 và HBr, hoặc với KMnO4 để tạo thành MnSO4, K2SO4 và H2SO4.

Trên thực tế, hợp chất lưu huỳnh đioxit còn được ứng dụng trong quá trình sản xuất axit sunfuric, xử lý khí thải và sản xuất một số sản phẩm hóa chất khác. Tuy nhiên, nó cũng là một chất độc hại và có thể gây ra nhiều vấn đề về sức khỏe nếu tiếp xúc với không khí trong thời gian dài.

5. Tính chất hóa học của Cl2:

5.1. Tính chất vật lý:

- Clo là một loại chất khí có màu vàng, mùi xốc, độc hại và nặng hơn không khí.

– Cl2 có một liên kết cộng hóa trị, dễ dàng tham gia phản ứng,là một chất oxi hóa mạnh.

ADVERTISING

– Tham gia các phản ứng Clo là chất oxi hoá, tuy nhiên clo cũng có khả năng đóng vai trò là chất khử.

5.2. Tính chất hoá học:

1. Tác dụng với kim loại

Đa số kim loại và có to để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất )

2. Tác dụng với phim kim

3. Tác dụng với nước và dung dịch kiềm

Cl2 tác động vào nước

Khi hoà tan vào nước, một phần Clo tác dụng với nước để tạo ra axit hipoclorơ (HClO) và axit clohidric (HCl) theo phương trình hoá học sau:

Cl2 + H2O → HCl + HClO

Axit hipoclorơ có tính chất oxy hóa mạnh và có khả năng làm mất màu. Do đó, nước clo hoặc nước có clo có thể được dùng để làm mất màu.

Ngoài ra, axit clohidric cũng được sử dụng trong nhiều quá trình sản xuất công nghiệp, bao gồm sản xuất muối, thuốc nhuộm và các hợp chất hữu cơ.

b. Tác dụng với dung dịch bazơ

Khi Clo phản ứng với dung dịch bazơ, sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau tùy vào loại bazơ và điều kiện phản ứng. Ví dụ, khi Clo phản ứng với dung dịch natri hidroxit (NaOH), sẽ tạo ra muối clo (NaCl) và nước theo phương trình hoá học sau:

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Tuy nhiên, khi phản ứng xảy ra ở nhiệt độ và áp suất cao, có khả năng sinh ra các chất sản phẩm khác như oxit clo.

Với sức mạnh bền vững và đa dạng hóa học, Clo đã trở thành một nguyên liệu quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm sản xuất hóa chất, khử trùng nước và xử lý nước thải.

4. Tác dụng với muối của các halogen khác

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3

3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3

Cl2 + 2KI → 2KCl + I2

5. Tác dụng với chất khử khác

6. Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ

5.3. Ứng dụng:

Clo là một nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử là 17 và được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Nó có nhiều ứng dụng đa dạng, bao gồm:

Được áp dụng để khử trùng nước trong quá trình xử lý nước thải. Sử dụng clo trong giai đoạn này giúp tiêu diệt các tạp chất và vi khuẩn gây bệnh, từ đó làm cho nước trở nên an toàn hơn cho môi trường và sức khỏe con người.

Được dùng để làm trắng sợi, giấy và vải. Nhờ tính chất oxi hóa mạnh mẽ, clo có khả năng loại bỏ các chất bẩn và tạp chất trên các bề mặt này, giúp chúng trở nên sáng bóng và tươi mới hơn.

Làm nguyên liệu quan trọng cho việc sản xuất nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ,

5.4. Trạng thái tự nhiên:

đóng vai trò quan trọng. Sản phẩm hữu cơ chứa clo có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong ngành công nghiệp, được sử dụng để sản xuất thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu và các sản phẩm hóa học khác. Ngoài ra, clo còn được sử dụng để chế tạo các sản phẩm vô cơ như chất tẩy rửa, chất khử trùng và chất phân tán.

5.4. Trạng thái tự nhiên:

- Trong tự nhiên, clo có 2 đồng vị chính, bao gồm 3517Cl (chiếm 75%) và 3717Cl (chiếm 25%) ⇒ M−Cl = 35,5.

- Vì hoạt động hóa học mạnh mẽ, clo chỉ tồn tại tự nhiên dưới dạng các hợp chất chủ yếu là muối clorua.

- Trong số các hợp chất này, natri clorua được coi là hợp chất quan trọng nhất của clo.

5.5. Điều chế:

Nguyên tắc là khử các hợp chất Cl- tạo Cl0

    a. Trong phòng thí nghiệm

Cho HCl đậm đặc tác dụng với các chất ôxi hóa mạnh

    b. Trong công nghiệp

Dùng phương pháp điện phân

(bổ sung thêm kiến thức về điện phân)

(nếu quá trình điện phân không có màng ngăn thì sản phẩm thu được là dung dịch nước javel)

Ngoài ra còn có thể từ HCl và O2 có xúc tác là CuCl2 ở 400oC.

6. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1. Cho 4,48 lít khí SO2 (đktc) tác dụng với 300ml dd NaOH 1M. Tính khối lượng muối thu được?

A. 18,9 gam

B. 9,45 gam

C. 14,18 gam

D. 28,35 gam

Trong bài toán này, chúng ta cần tính lượng muối Na2SO3 cần dùng để hoàn toàn phản ứng với SO2. Để làm điều đó, chúng ta cần tính toán số mol của SO2 và NaOH dựa trên khối lượng của chúng. Tiếp theo, chúng ta sử dụng phương trình phản ứng để tính toán lượng NaOH và SO2 cần thiết cho phản ứng, sau đó tính lượng muối Na2SO3 thông qua NaOH đã sử dụng. Kết thúc, ta tính khối lượng muối dựa trên số mol muối Na2SO3.

Đầu tiên, ta sẽ chia khối lượng của SO2 và NaOH cho khối lượng mol tương ứng để tính số mol. Vì vậy, nSO2 = 4,48/22,4 = 0,3 (mol) và nNaOH = 300*1/1000 = 0,3 (mol).

Tiếp theo, ta sử dụng phương trình phản ứng 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O để tính toán lượng NaOH và SO2 cần thiết cho phản ứng. Theo phương trình, nNaOH = 2nSO2. Do đó, NaOH sẽ hết, còn SO2 sẽ còn dư.

Sau đó, chúng ta sử dụng công thức nNa2SO3 = nNaOH/2 để tính lượng muối Na2SO3 dựa trên dung dịch NaOH đã sử dụng, với giá trị là 0,15 (mol). Điều này có nghĩa là cần sử dụng 0,15 mol muối Na2SO3 để hoàn toàn phản ứng với SO2.

Cuối cùng, để tính khối lượng muối Na2SO3, ta nhân số mol của muối với khối lượng mol tương ứng. Với muối Na2SO3 có khối lượng mol là 126 g/mol, ta có mNa2SO3 = 0,15 * 126 = 18,9 (g). Do đó, lượng muối cần để hoàn toàn phản ứng với SO2 là 18,9 g.

Câu 2. Nhỏ từng giọt dung dịch SO2 vào nước Clo. Sau phản ứng thấy hiện tượng gì

A. Không có hiện tượng gì

B. Nước clo từ từ mất màu vàng nhạt

C. Dung dịch có màu vàng

D. Dung dịch sau phản ứng làm quỳ hóa xanh

Đáp án B

Nước Clo từ từ mất màu vàng nhạt

SO2 + Cl2+ 2H2O → 2HCl + H2SO4

Câu 3. Cho phương trình phản ứng sau SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4

Cl2 đóng vai trò gì trên phản ứng trên.

A. Cl2 là chất oxi hóa, H2O là chất khử.

B. Cl2 là chất oxi hóa, SO2 là chất khử.

C. Cl2 là chất khử, SO2 là chất oxi hóa.

D. SO2 là chất khử, H2O là chất oxi hóa.

Đáp án B

Cl20 + 2e→ 2Cl−1 => Cl2 là chất oxi hóa

S+4 − 2e → S+6 => SO2 là chất khử

Câu 4. Cho phản ứng: SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl + H2SO4. Vai trò của lưu huỳnh đioxit là

A. oxi hóa

B. vừa oxi hóa, vừa khử

C. khử

D. Không oxi hóa khử

Đáp án C