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. 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) ⇒ nNaHSO3=0,1(mol)⇒ mNaHSO3=0,1×104=10,4(gam)
Từ (2) ⇒ nFeS=0,2(mol) ⇒ mFeS = 0,2 ×88 = 17,6 (gam)
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)
⇒ nAl dư =0,015 mol
Hỗn hợp A gồm Al dư và Al2S3
Vậy: mAl=0,025 × 27=0,675(gam)
Hỗn hợp khí B gồm H2 và H2S
VH2= 1,5×0,025×22,4=0,84(lít)
VH2S=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.
Hướng dẫn:
Các 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: nFeS =0,1(mol) và nkhí =0,11 (mol)
Hỗn hợp khí thu được gồm H2 và H2 S
Từ (3) ⇒ nH2 = y = nPbS = 0,1 mol (*)
Từ (1), (2) ta có: x + y=0,11 (**)
Từ (*) và (**)⇒ x=0,01; y=0,1
Vậy: VH2 =0,01 ×22,4=1,224(lít) ; VH2S =22,4 ×0,1=2,24(lít)
c) Từ (1) ⇒ nFe =nH2=0,01 (mol) ⇒ mFe = 0,01 ×56=0,56 (gam)
Từ (2) ⇒ nFeS = nH2S=0,1(mol) ⇒s mFeS = 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: nFe =
=0,1(mol); nS =
Phản ứng: Fe + S
FeS (1)
(mol) 0,05 ←0,05 → 0,05
Từ (1) ⇒ nFe : nS =1 : 1 và nFe = 0,1 ; nS=0,05 ⇒ Sau phản ứng (1) thì Fe còn dư
Fedư + 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) ⇒ nH2= nH2S=0,05(mol)⇒%V H2S=50%
Ta có: nNaOH = 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: 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:
nY =
= 0,11 mol , nPbS =
= 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
→ VH2S = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít
VH2 = 0,01 . 22,4 = 0,224 lít
m = mFe + mFeS = 0,01. 56 + 0,1 . 88 = 9,36g
Được cập nhật: hôm qua lúc 2:09:32 | Lượt xem: 1177
