SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 | SO2 ra H2SO4 | SO2 ra K2SO4
Sinx.edu.vn xin giới thiệu phương trình SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 là phản ứng oxi hóa khử. Bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin về phương trình hóa học đã được cân bằng, điều kiện các chất tham gia phản ứng, hiện tượng (nếu có), ... Mời các bạn đón xem:
Phản ứng SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4
1. Phương trình phản ứng SO2 và KMnO4
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
2. Điều kiện để phản ứng SO2 và KMnO4 xảy ra
Dung môi: H2SO4 loãng
3. Cân bằng phản ứng SO2 + KMnO4 + H2O bằng thăng bằng electron
Xác định sự thay đổi số oxi hóa
S+4O2 + KMn+7O4 + H2O → Mn+2SO4 + K2S+6O4 + H2S+6O4
|
Quá trình oxi hóa: 5x Quá trình khử: 2x |
S+4 → S+6 + 2e Mn+7 +5e → Mn+2 |
Đặt hệ số cân bằng, ta được phương trình phản ứng:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
4.1. Bản chất của SO2 (Lưu huỳnh dioxit)
- Trong phản ứng trên SO2 là chất khử.
- SO2 có số oxi hoá +4 nên vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử.
4.2. Bản chất của KMnO4 (Kali pemanganat/Thuốc tím)
- Trong phản ứng trên KMnO4 là chất oxi hoá.
- KMnO4 là chất oxi hoá mạnh. SO2 tác dụng với KMnO4 làm mất màu dung dịch thuốc tím.
5. Tính chất hóa học của SO2
Là chất khí không màu, nặng hơn không khí, mùi hắc, độc, tan và tác dụng được với nước.
SO2 là oxit axit
5.1. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với nước
SO2 + H2O ⇋ H2SO3
5.2. Lưu huỳnh đioxit tác dụng với dung dịch bazơ
(có thể tạo thành 2 loại muối sunfit và hiđrosunfit)
SO2 + NaOH → NaHSO3
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
5.3. Lưu huỳnh đioxit Tác dụng với oxit bazơ → muối
SO2 + CaO → CaSO3
SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
(do S trong SO2 có mức oxi hóa trung gian +4)
5.4. Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
5.5. Lưu huỳnh đioxit là chất khử
2SO2 + O2 ⇋ 2SO3 (V2O5, 4500C)
Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4+ 2H2SO4
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
6. Ứng dụng của S02
- Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4.
Ví dụ: Na2SO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + SO2
- Ngoài ra, khí SO2 còn được điều chế bằng cách cho Cu tác dụng với H2SO4 đặc.
Cu + 2H2SO2 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Khí SO2 được thu bằng phương pháp đẩy không khí.
7. Tính chất hóa học của KMnO4
7.1. Phản ứng phân hủy bởi nhiệt độ cao
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
Khi pha loãng tinh thể pemanganat dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, oxi được giải phóng
4KMnO4 + 2H2O → 4KOH + 4MnO2 + 3O2
7.2. Phản ứng với axit
KMnO4 có thể phản ứng với nhiều axit mạnh như H2SO4, HCl hay HNO3
2KMnO4 + H2SO4 → Mn2O7 + K2SO4 + H2O
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
3K2MnO4 + 4HNO3 → 2KMnO4 + MnO2 + 4KNO3 + 2H2O
7.3. Phản ứng với bazơ
Thuốc tím có thể tác dụng với nhiều dung dịch kiềm hoạt động mạnh như KOH, NaOH
4KMnO4 + 4KOH → 4K2MnO4 + 2H2O + O2
4KMnO4 + 4NaOH + → 2K2MnO4 + 2Na2MnO4 + 2H2O + O2
7.4. Tính chất oxy hóa của KMnO4
- Vì thuốc tím là chất oxy hóa mạnh nên có thể phản ứng với nhiều loại dung dịch và cho ra nhiều sản phẩm khác nhau.
- Trong môi trường axit, mangan bị khử thành Mn2+
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 ? 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O
- Trong môi trường trung tính, tạo thành MnO2 có cặn màu nâu.
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O ? 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
- Trong môi trường kiềm, bị khử thành MnO42-
2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH ? 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
7.5. Phản ứng với các hợp chất hữu cơ
- Phản ứng với etanol:
4KMnO4 + 3C2H5OH → 3CH3COOH + 4MnO2 + 4KOH + H2O
- Phản ứng với axetilen trong môi trường kiềm:
C2H2 + 10KMnO4 + 14KOH → 10K2MnO4 + 2K2CO3 + 8H2O
- Phản ứng với axetilen trong môi trường trung tính:
3C2H2 + 10KMnO4 + 2KOH → 6K2CO3 + 10MnO2 + 4H2O
- Phản ứng với axetilen trong môi trường axit:
C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O
- KMnO4 phản ứng với Ethylene trong môi trường kiềm:
12KMnO4 + C2H4 + 16KOH → 12K2MnO4 + 2K2CO3 + 10H2O
- KMnO4 phản ứng với Ethylene trong môi trường trung tính:
4KMnO4 + C2H4 → 2K2CO3 + 4MnO2 + 2H2O
- Phản ứng với glixerol:
14KMnO4 + 4C3H8O3 → 7K2CO3 + 7Mn2O3 + 5CO2 + 16H2O
7.6. Các phản ứng khác của KMnO4
- Thuốc tím tác dụng với H2O2
2KMnO4 + 3H2O2 → 2KOH + 2MnO2 + 3O2 + 2H2O
- KMnO4 tác dụng với H2S
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2S → 5S + 8H2O + K2SO4 + 2Mn
8. Bài tập vận dụng
Câu 1. SO2 là một trong những khí gây ô nhiễm môi trường là do
A. SO2 là chất có mùi hắc, nặng hơn không khí.
B. SO2vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa.
C. SO2 là khí độc, tan trong nước mưa tạo thành axit gây ra sự ăn mòn kim loại.
D. SO2 là một oxit axit.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
SO2 là một trong những khí gây ô nhiễm môi trường là do SO2 là khí độc, tan trong nước mưa tạo thành axit gây ra sự ăn mòn kim loại.
Câu 2. Thuốc thử nào sau đây dùng để phân biệt khí H2S với khí CO2?
A. dung dịch HCl
B. dung dịch Pb(NO3)2
C. dung dịch K2SO4
D. dung dịch NaCl
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Thuốc thử để phân biệt H2S với CO2 là dung dịch Pb(NO3)2.
H2S tạo kết tủa đen còn CO2 không hiện tượng.
Câu 3. Chất khí X tan trong nước tạo tành dung dịch làm màu quỳ tím chuyển sang đỏ và có thể được dùng làm chất tẩy màu. Khí X là
A. NH3
B. O3
C. SO2
D. H2S
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
SO2 + H2O → H2SO3(làm quì tím hóa đỏ)
Dùng SO2 để tẩy trắng màu cho đường
Câu 4. Để nhận biết SO2 và SO3 người ta dùng thuốc thử:
A. dung dịch BaCl2
B. dung dịch NaOH
C. dung dịch H2SO4
D. dung dịch Ba(OH)2
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Để phân biệt SO2 và SO3 có thể dùng dung dịch BaCl2. SO2 không hiện tượng còn SO3 tạo kết tủa trắng
SO3 + H2O → H2SO4
H2SO4+ BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl
Câu 5. Thổi SO2 vào 500ml dung dịch Br2 đến khi vừa mất màu hoàn toàn, thu được dung dịch X. Để trung hòa dung dịch X cần 250ml dung dịch NaOH 0,2M. Nồng độ dung dịch Br2 là:
A. 0,025M
B. 0,01M
C. 0,02M
D. 0,005M
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 6. Chọn phát biểu không đúng khi nói về lưu huỳnh?
A. lưu huỳnh phản ứng trực tiếp với hiđro ở điều kiện thường
B. ở trạng thái rắn, mỗi phân tử lưu huỳnh có 8 nguyên tử
C. lưu huỳnh tác dụng được hầu hết với các phi kim
D. trong các phản ứng với hiđro và kim loại lưu huỳnh là chất oxi hoá
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 7. Tính chất vật lí nào sau đây không phải của lưu huỳnh
A. chất rắn màu vàng, giòn
B. không tan trong nước
C. có tnc thấp hơn ts của nước
D. tan nhiều trong benzen, ancol etylic
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 8. Nhận xét nào sau đây không đúng về H2SO4?
A. H2SO4 tan tốt trong nước
B. Ở điều kiện thường H2SO4 là chất rắn.
C. H2SO4 có tính axit mạnh.
D. H2SO4 đặc có tính háo nước.
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 9. Dẫn khí H2S vào dung dịch KMnO4 và H2SO4 loãng, hiện tượng quan sát được là:
A. Dung dịch không màu chuyển sang màu tím
B. Dung dịch màu tím bị vẩn đục màu vàng
C. Màu tím của dung dịch KMnO4 chuyển sang màu vàng
D. Màu tím của dung dịch KMnO4 chuyển sang không màu và có vẩn đục màu vàng
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Dẫn khí H2S vào dung dịch KMnO4 và H2SO4 loãng, màu tím của dung dịch KMnO4 chuyển sang không màu và có vẩn đục màu vàng
5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4→ 8H2O + 5S + 2MnSO4 + K2SO4
Câu 10. Ứng dụng nào sau đây không phải của SO2 là
A. chống nấm mốc cho lương thực.
B. sản xuất nước uống có gas.
C. tẩy trắng giấy.
D. sản xuất H2SO4.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Ứng dụng không phải của SO2 là sản xuất nước uống có gas.
Sản xuất nước uống có gas người ta dùng CO2
Câu 11. Phản ứng được dùng để điều chế SO2 trong công nghiệp là
A. 3S + 2KClO3 đặc → 3SO2 + 2KCl.
B. Cu + 2H2SO4 đặc, nóng→ SO2+ CuSO4 + 2H2O.
C. 4FeS2+ 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3.
D. C + 2H2SO4 đặc → 2SO2 + CO2+ 2H2O.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Phản ứng được dùng để điều chế SO2 trong công nghiệp là:
4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3 (đi từ quặng pirit)
Câu 12. Phương pháp nào sau đây dùng để điều chế khí sunfuro trong phòng thí nghiệm?
A. Đốt lưu huỳnh trong không khí
B. Cho dung dịch K2SO3 tác dụng với H2SO4 đặc
C. Cho tinh thể K2SO3 tác dụng với H2SO4 đặc
D. Đốt cháy khí H2S trong không khí
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
Trong phòng thí nghiệm khí SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4
A. Loại vì đây là phương pháp điều chế SO2 trong công nghiệp.
B. Loại vì K2SO3 phải dùng dạng tinh thể chứ không phải dạng dd
C. Thỏa mãn:
Phương trình hóa học: K2SO3 (rắn) + H2SO4 (dd) → K2SO3 (dd) + H2O (l) + SO2 (k)
D. Loại