A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Chú ý:

- S phản ứng với kim loại tạo muối sunfua của kim loại với hóa trị thấp.

- S có số oxi hóa 0 là số oxi hóa trung gian nên S thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa còn S2- có số oxi hóa -2 là số oxi hóa thấp nhất của S nên H₂S chỉ có tính khử.

- Tính tan của muối sunfua trong nước và trong axit:

      + Một số muối sunfua tan được trong nước: muối sunfua của kim loại nhóm IA như Na2S, K2S.

      + Một số muối sunfua không tan trong nước nhưng tan trong axit: ZnS, FeS, MgS...

      + Một số muối sunfua không tan trong axit: muối sunfua của kim loại nặng như: CuS, PbS ...

Ví dụ minh họa

• Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,464 lít hỗn hợp khí Y (đktc). Cho hỗn hợp khí Y đi qua dung dịch Pb(NO₃ ) ₂ (dư) thu được 23,9g kết tủa màu đen.

  a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra

  b, Tính thể tích mỗi khí trong Y và m

  Trả lời:

  n_Y =  = 0,11 mol , n_PbS =  = 0,1 mol

  Fe + HCl → FeCl₂ + H₂

  0,01                     ← (0,11-0,1)

  FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S

  0,1                            ←0,1

  H₂S + Pb(NO₃) ₂ → PbS↓ + 2HNO₃

  0,1                     ← 0,1

  → V_H2S = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít

  V_H2 = 0,01 . 22,4 = 0,224 lít

  m = m_Fe + m_FeS = 0,01. 56 + 0,1 . 88 = 9,36g

Ví dụ 2. Đun nóng một hỗn hợp bột gồm 2,97 gam Al và 4,08 gam S trong môi trường kín không có không khí, được sản phẩm là hỗn hợp rắn A. Ngâm A trong dung dịch HCl dư, thu được hỗn hợp khí B.

a) Hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng.

b) Xác định thành phần định tính và khối lượng các chất trong hỗn hợp A.

c) Xác định thành phần định tính và thể tích các chất trong hỗn hợp khí B ở điều kiện tiêu chuẩn.

Hướng dẫn:

Phản ứng:

2Al + 3S → Al₂S₃ (1)

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (2)

Al₂S₃ _+ 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂S (3)

Số mol Al=0,11 (mol); Số mol S=0,1275 (mol)

⇒ n_{Al dư} =0,015 mol

Hỗn hợp A gồm Al dư và Al₂S₃

Vậy: m_Al=0,025 × 27=0,675(gam)

Hỗn hợp khí B gồm H₂ và H₂S

V_H2= 1,5×0,025×22,4=0,84(lít)

V_H2S=0,1275 ×22,4=2,856 (lít)

Ví dụ 3. Cho hỗn hợp gồm Fe và FeS tác dụng với dung dịch HCl (dư), thu được 2,464 lít hỗn hợp khí (đktc). Cho hỗn hợp khí này đi qua dung dịch Pb(NO₃) ₂ (dư), thu được 23,9 gam kết tủa đen.

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

b) Hỗn hợp khí thu được gồm những khí nào? Thể tích mỗi khí là bao nhiêu (đktc)?

c) Tính khối lượng của Fe và FeS có trong hỗn hợp ban đầu.

Phản ứng xảy ra:

     Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑ (1)

(mol) x →                     x

     FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂ S ↑ (2)

(mol) y →                     y

     H₂ S + Pb(NO₃ ) ₂ → PbS↓+ 2HNO₃ (3)

(mol) 0,1                     ←0,1

Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và FeS

Ta có: n_FeS =0,1(mol) và n_khí =0,11 (mol)

Hỗn hợp khí thu được gồm H₂ và H₂ S

Từ (3) ⇒ n_H2 = y = n_PbS = 0,1 mol (*)

Từ (1), (2) ta có: x + y=0,11 (**)

Từ (*) và (**)⇒ x=0,01; y=0,1

Vậy: V_H2 =0,01 ×22,4=1,224(lít) ; V_H2S =22,4 ×0,1=2,24(lít)

c) Từ (1) ⇒ n_Fe =n_H2=0,01 (mol) ⇒ m_Fe = 0,01 ×56=0,56 (gam)

Từ (2) ⇒ n_FeS = n_H2S=0,1(mol) ⇒s m_FeS = 0,1 ×88=8,8(gam)

Ví dụ 4. Đun nóng hỗn hợp 5,6 gam bột sắt và 1,6 gam bột lưu huỳnh thu được hỗn hợp X. Cho hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với 500ml dung dịch HC1 thu được hỗn hợp khí A và dung dịch B. Biết H = 100%).

Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp (X).

Biết rằng cần phải dùng 125 ml dung dịch NaOH 0,1M để trung hòa HCl dư trong dung dịch B. Hãy tính nồng độ mol/l của dung dịch HCl đã dùng.

Hướng dẫn:

Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong A

Ta có: n_Fe = =0,1(mol); n_S = =0,05 (mol)

Phản ứng: Fe + S  FeS (1)

(mol)     0,05 ←0,05 → 0,05

Từ (1) ⇒ n_Fe : n_S =1 : 1 và n_Fe = 0,1 ; n_S=0,05 ⇒ Sau phản ứng (1) thì Fe còn dư

         Fe_dư + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑ (2)

(mol) 0,05 → 0,1                     0,05

        FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂ S ↑ (3)

(mol) 0,05 → 0,1                   0,05

Từ (2), (3) ⇒ n_H2= n_H2S=0,05(mol)⇒%V _H2S=50%

Ta có: n_NaOH = 0,125 × 0,1=0,0125 (mol)

Phản ứng: HCl _dư + NaOH → NaCl + H₂ O (4)

(mol)     0,0125      ←0,0125

Từ (2), (3), (4) ⇒ ∑_nHCl =0,1 +0,1 + 0,0125= 0,2125 (mol)

Vậy : 

Ví dụ 5. Có hai muối là natri hiđrosunfit và sắt sunfua. Cho hai muôi này tác dụng với axit HCl dư, thu được hai chất khí. Cho hai chất khí vừa thu được tác dụng với nhau, tạo thành 9,6 gam chất rắn. Tính khối lượng của NaHSO₃ và FeS đã lấy để phản ứng. Biết hai khí tác dụng với nhau vừa đủ

Hướng dẫn:

Phản ứng:

NaHSO₃ + HCl → NaCl + SO₂ ↑ + H₂O (1)

(mol) 0,1                          ← 0,1

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S ↑ (2)

(mol) 0,2                          ← 0,2

    SO₂+ 2H₂S → 3S↓ + 2H₂O (3)

(mol) 0,1      0,2 ← 0,3

Ta có: 

Từ (1) ⇒ n_NaHSO3=0,1(mol)⇒ m_NaHSO3=0,1×104=10,4(gam)

Từ (2) ⇒ n_FeS=0,2(mol) ⇒ m_FeS = 0,2 ×88 = 17,6 (gam)

B. Bài tập trắc nghiệm

• Câu 1. Nung nóng m gam PbS ngoài không khí sau một thời gian, thu được hỗn hợp rắn (có chứa một oxit) nặng 0,95 m gam. Phần trăm khối lượng PbS đã bị đốt cháy là

  A. 74,69%      B. 95,00%      C. 25,31%      D. 64,68%

Câu 2. Khẳng định nào sau đây đúng?

A. H₂S chỉ có tính oxi hóa

B. H₂S chỉ có tính khử

C H₂S vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử tùy vào chất phản ứng với nó

D. H₂S không có tính oxi hóa, cũng không có tính khử.

Câu 3. Dẫn a mol khí H₂S vào dung dịch chứa b mol NaOH. Để thu được muối trung hòa thì:

A. a/b > 2      B. b/a > 2      C. b/a ≥ 2      D. 1 < b/a < 2

Câu 4. H₂S bị oxi hóa thành khí SO₂ khi:

A. Đốt khí H₂S ở nhiệt độ cao và có dự oxi

B. Đốt khí H₂S ở nhiệt độ cao.

C. Đốt khí H₂S ở điều kiện thiếu oxi

D. Cho H₂S đi qua dung dịch Ca(OH)₂

Câu 5. Cho a gam hỗn hợp gồm FeS₂ và FeCO₃ với số mol bằng nhau vào một bình kín chứa lượng dự oxi. Áp suất trong bình là p₁ atm. Đun nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa bình và nhiệt độ ban đầu, áp suất khí trong bình lúc này là p₂ atm, khối lượng chất rắn thu được là b gam. Biết rằng thể tích chất rắn trong bình trước và sau phản ứng là không đáng kể. Hãy xác định các tỉ số p₁/p₂ và a/b.

Câu 6. Cho 20,8 gam hỗn hợp FeS và FeS₂ vào bình kín chứa không khí dư. Nung nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng ta thấy số mol khí trong bình giảm 0,15 mol. Thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp FeS và FeS₂ là:

A. 42,3 và 57,7%      B. 50% và 50%

C. 42,3% và 59,4%      D. 30% và 70%

Câu 7. H₂S bị oxi hóa thành lưu huỳnh màu vàng khi:

1) Dẫn khí H₂S qua dung dịch FeCl₃

2) Để dung dịch H₂S ngoài trời

3) Đốt khí H₂S ở điều kiện thiếu oxi

A. 1 và 2      B. 1 và 3      C. 2 và 3      D. 1, 2 và 3

Câu 8. Cho m gam hỗn hợp bột Fe và S với tỉ lệ số mol sắt bằng 2 lần số mol lưu huỳnh rồi đem nung nóng không có oxi, thu được hỗn hợp A. Hòa tan A bằng dung dịch HCl dư thu được 0,4 gam chất rắn B, dung dịch X và khí D. Sục khí D từ từ qua dung dịch CuCl₂ dư thấy tạo ra 4,8 gam kết tủa đen.

a) Tính hiệu suất phản ứng tạo thành hỗn hợp A (theo S). Tính m.

b) Cho dung dịch X tác dụng với H₂SO₄ đặc, nóng dư. Tính thể tích khí thoát ra ở điều kiện tiếu chuẩn.