H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl

Phản ứng H₂S + Cl₂ + H₂O tạo ra H₂SO₄ và HCl thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về H₂S có lời giải, mời các bạn đón xem:

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl

1. Phương trình hóa học của phản ứng H₂S tác dụng với Cl₂

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl

Cách lập phương trình hóa học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

$H_2\stackrel{-2}{S}+{\stackrel{0}{Cl}}_2+H_{2}O\to H_2\stackrel{+6}{S}{O}_4+H\stackrel{-1}{Cl}$

Chất khử: H₂S; chất oxi hóa: Cl₂

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{-2}{S}\to \stackrel{+6}{S}+8e$

- Quá trình khử: ${\stackrel{0}{Cl}}_2+2e\to 2\stackrel{-1}{Cl}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

$\begin{array}{c}1\times \\ 4\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{-2}{S}\to \stackrel{+6}{S}+8e\\ {\stackrel{0}{Cl}}_2+2e\to 2\stackrel{-1}{Cl}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl

2. Điều kiện để H₂S tác dụng với Cl₂

- H₂S tác dụng với nước clo ở nhiệt độ thường.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

- Sục khí H₂S vào dung dịch nước clo.

4. Hiện tượng phản ứng

- Dung dịch nước clo bị mất màu.

5. Tính chất hoá học của H₂S

5.1. Tính axit yếu

- hydrogen sulfide tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu (yếu hơn carbonic acid), có tên là hydrogen sulfide acid (H₂S).
- hydrogen sulfide acid tác dụng với kiềm tạo nên 2 loại muối: muối trung hòa, như Na₂S chứa ion S²⁻ và muối axit như NaHS chứa ion HS⁻. Phương trình hóa học minh họa:

H₂S + NaOH → NaHS + H₂O

H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O

5.2. Tính khử mạnh

- H₂S là chất khử mạnh vì trong H₂S lưu huỳnh có số oxi hoá thấp nhất (-2).

- Khi tham gia phản ứng hóa học, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng mà $\stackrel{-2}{S}$ có thể bị oxi hóa thành $\stackrel{0}{S};\stackrel{+4}{S};\stackrel{+6}{S};$

- H₂S tác dụng với oxi có thể tạo S hoặc SO₂ tùy lượng oxi và cách tiến hành phản ứng.

2H₂S + 3O_{2 dư} $\stackrel{t^o}{\to }$ 2H₂O + 2SO₂

2H₂S + O_{2 thiếu $\stackrel{t^o}{\to }$} 2H₂O + 2S

- Ở nhiệt độ cao, khí H₂S cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt, H₂S bị oxi hóa thành SO₂:
2H₂S + 3O_{2 $\stackrel{t^o}{\to }$} 2H₂O + 2SO₂

6. Tính chất hoá học của Cl₂

- Nguyên tử clo có độ âm điện lớn (3,16) chỉ sau F (3,98) và O (3,44). Vì vậy trong các hợp chất với các nguyên tố này clo có số oxi hóa dương (+1; +3; +5; +7), còn trong các trường hợp khác clo có số oxi hóa âm (-1).

- Khi tham gia phản ứng hóa học clo dễ dàng nhận thêm 1 electron:

Cl + 1e → Cl^-

⇒ Tính chất hóa học cơ bản của clo là tính oxi hóa mạnh.

6.1. Tác dụng với kim loại

- Khí clo oxi hóa trực tiếp được hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc không cao lắm, phản ứng xảy ra nhanh, tỏa nhiều nhiệt.

- Ví dụ:

2Na + Cl_{2 $\stackrel{t^o}{\to }$} 2NaCl

2Fe + 3Cl_{2 $\stackrel{t^o}{\to }$} 2FeCl₃

Cu + Cl_{2 $\stackrel{t^o}{\to }$} CuCl₂

- Trong phản ứng với kim loại clo thể hiện tính oxi hóa.

6.2. Tác dụng với hiđro

- Ở nhiệt độ thường và trong bóng tối, khí clo hầu như không phản ứng với khí hiđro.

- Khi chiếu sáng hỗn hợp bởi ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng của magie cháy, phản ứng xảy ra và có thể nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ số mol giữa hiđro và clo là 1 : 1.

- Phương trình hóa học:

H₂ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ 2HCl

- Trong phản ứng với H₂, clo thể hiện tính oxi hóa.

6.3. Tác dụng với nước

- Khi tan trong nước, một phần khí clo tác dụng với nước tạo ra hỗn hợp hydrochloric acid và axit hipoclozơ.

- Phương trình hóa học:

${\stackrel{0}{Cl}}_2+H_{2}O\rightleftarrows H\stackrel{-1}{Cl}+H\stackrel{+1}{Cl}O$

Trong phản ứng trên clo vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.

- Phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch do HClO là chất oxi hóa mạnh, có thể oxi hóa HCl thành Cl₂ và H₂O. Cũng do HClO có tính oxi hóa mạnh nên nước clo có tính tẩy màu.

- Chú ý: Thành phần của nước clo gồm: Cl₂; HCl; HClO; H₂O

Mở rộng:

Ngoài ra, clo có thể tham gia một số phản ứng hóa học khác như:

- Tác dụng với dung dịch bazơ:

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

3Cl₂ + 6KOH $\stackrel{t^0}{\to }$ KClO₃ + 5KCl + 3H₂O

- Tác dụng với muối của các halogen khác

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2FeCl₂ → 2FeCl₃

- Tác dụng với chất khử khác

3Cl₂ + 2NH₃ → N₂ + 6HCl

Cl₂ + SO₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Trong phản ứng: Cl₂ + H₂O $\stackrel{}{\rightleftarrows }$HCl + HClO clo đóng vai trò:

A. Là chất khử

B. Vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử

C. Là chất oxi hóa

D. Không là chất oxi hóa, không là chất khử

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Xét sự thay đổi số oxi hóa của Cl:

+ Tăng từ 0 lên +1 (trong HClO)

+ Giảm từ 0 xuống -1 (trong HCl)

⇒ Clo vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa.

Câu 2: Xét phản ứng: 2Cl₂ + 6KOH $\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }$ 5KCl + KClO₃ + 3H₂O.

Trong phản ứng trên, Cl₂ đóng vai trò

A. chất khử.

B. vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

C. chất oxi hóa.

D. môi trường.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$\text{3}{\stackrel{0}{\text{Cl}}}_{\text{2}}\text{+ 6KOH}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }\text{5K}\stackrel{-1}{\text{Cl}}\text{+ K}\stackrel{+5}{\text{Cl}}{\text{O}}_{\text{3}}{\text{+ 3H}}_{\text{2}}\text{O}$

Câu 3: Trong phòng thí nghiệm, khí X được điều chế và thu vào bình tam giác bằng cách đẩy không khí như hình vẽ dưới đây:

Khí X là

A. Cl₂. B. N₂. C. H₂. D. NH₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Phương pháp ngửa bình thu khí nặng hơn không khí =>Cl₂ ( M = 71 > 29).

Câu 4: Cho m gam bột Fe tác dụng với khí Cl₂ sau khi phản ứng kết thúc thu được m + 12,78 gam hỗn hợp X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong nước cho đến khi X tan tối đa thì thuđược dung dịch Y và 1,12 gam chất rắn. Giá trị của m là.

A. 5,6 gam B. 11,2 gam C. 16,8 gam D. 8,4 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Bản chất phản ứng:

2Fe + 3Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2FeCl₃

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

⇒ n_{Fe pư} = n_Clo

$\Rightarrow \frac{m-\mathrm{1,12}}{56}=\frac{\mathrm{12,78}}{71}\Rightarrow m=\mathrm{11,2}g$

Câu 5: Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl₂ và O₂ phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al, thu được 30,1 gam hỗn hợp Z. Phần trăm khối lượng của Al trong Y là.

A. 75,68%. B. 24,32%. C. 51,35%. D. 48,65%.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Đặt số mol Cl₂ là x mol; số mol O₂ là y mol. Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left(\begin{array}{c}x+y=\frac{\mathrm{7,84}}{\mathrm{22,4}}\\ 71x+32y=\mathrm{30,1}-\mathrm{11,1}=19\end{array}\right)\iff \left(\begin{array}{c}x=\mathrm{0,2}\\ y=\mathrm{0,15}\end{array}\right)$

Gọi số mol Mg và Al lần lượt là a và b mol. Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left(\begin{array}{c}24a+27b=\mathrm{11,1}\\ 2a+3b=\mathrm{0,2.2}+\mathrm{0,15.4}\end{array}\right)\iff \left(\begin{array}{c}a=\mathrm{0,35}\\ b=\mathrm{0,1}\end{array}\right)$

Vậy %m_Al = $\frac{\mathrm{0,1.27}}{\mathrm{11,1}}.100\%=\mathrm{24,32}\%.$

Câu 6: Có phản ứng hoá học xảy ra như sau:

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl

Câu nào diễn tả đúng tính chất các chất phản ứng?

A. H₂S là chất khử, H₂O là chất oxi hoá.

B. Cl₂ là chất oxi hoá. H₂O là chất khử.

C. H₂S là chất oxi hoá, Cl₂ là chất khử.

D. Cl₂ là chất oxi hoá. H₂S là chất khử.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

PTHH: H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → H₂SO₄ + 8HCl

Trong phản ứng trên, số oxi hóa của lưu huỳnh tăng từ -2 lên +6 ⇒ H₂S là chất khử

Số oxi hóa của Clo giảm từ 0 xuống -1 ⇒ Cl₂ là chất oxi hóa

Câu 7: Cho sơ đồ của phản ứng:

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ → H₂O + S + MnSO₄ + K₂SO₄

Hệ số cân bằng (là các số nguyên, tối giản) của các chất tham gia phản ứng là dãy số nào trong các dãy sau?

A. 3, 2, 5

B. 5, 2, 3

C. 2, 2, 5

D. 5, 2, 4

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

5H₂S + 2KMnO₄+ 3H₂SO₄ → 8H₂O + 5S + 2MnSO₄+ K₂SO₄

Câu 8: Cho sơ đồ phản ứng hóa học: H₂S + O₂ (dư) $\stackrel{t^o}{\to }$ X + H₂O. Chất X có thể là

A. SO₂

B. S

C. SO₃

D. S hoặc SO₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Do O₂ dư nên X là SO₂, phương trình hóa học:

H₂S + 3O₂ (dư) $\stackrel{t^o}{\to }$2SO₂ + 2H₂O

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít H₂S (đktc) trong oxi dư, rồi dẫn tất cả sản phẩm vào 50 ml dung dịch NaOH 25% (D= 1,28). Nồng độ % muối trong dung dịch là

A. 47, 92%

B. 42, 96%

C. 42,69%

D. 24,97%

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$n_{H_{2}S}=\mathrm{0,4}mol$; n_NaOH = $\mathrm{50.1,28.}\frac{25}{100}$ = 0,4 mol

2H₂S + 3O₂ → 2SO₂+ 2H₂O

$\to n_{S{O}_2}=\mathrm{0,4}mol$

Ta thấy: $\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{S{O}_2}}=1\to$Tạo muối axit: NaOH + SO₂ →NaHSO₃

Theo PTHH: $n_{NaHS{O}_3}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,4}mol$

→ m_{dd sau}= 50.1,28 + 0,4.64 + 0,4.18 = 96,8g

→ $\%m_{NaHS{O}_3}=\mathrm{42,98}\%$

Câu 10: Cho sản phẩm khí thu được khi đốt cháy 17,92 lít khí H₂S (đktc) sục vào 200 ml dung dịch NaOH 25% (d = 1,28g/ml). Tính nồng độ phần trăm muối trong dung dịch ?

A. 32,81%

B. 23,81%

C. 18,23%

D. 18,32%

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

BTNT “S”: $n_{S{O}_2}=n_{H_{2}S}=\mathrm{0,8}mol$

m _{dd NaOH} = 200.1,28 = 256 gam

→ m_NaOH = 256.25% = 64 gam

→ n_NaOH = 1,6 mol

$\frac{n_{NaOH}}{n_{S{O}_2}}=2$

→ Muối sinh ra là Na₂SO₃

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

Theo PTHH:

$n_{N{a}_{2}S{O}_3}=n_{S{O}_2}=\mathrm{0,8}mol\to m_{N{a}_{2}S{O}_3}=\mathrm{100,8}g$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng :

m _{dd sau pư} = 256 + 0,8.64 = 307,2 gam

Vậy $C{\%}_{N{a}_{2}S{O}_3}=\frac{\mathrm{100,8}}{\mathrm{307,2}}.100\%=\mathrm{32,81}\%$

Câu 11: Cho khí H₂S lội qua dung dịch CuSO₄ thấy có kết tủa màu xám đen xuất hiện, chứng tỏ:

A. Có phản ứng oxi hóa - khử xảy ra

B. Có kết tủa CuS tạo thành, không tan trong axit mạnh

C. hydrogen sulfide acid mạnh hơn axit sunfuric

D. axit sunfuric mạnh hơn hydrogen sulfide acid

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

H₂S + CuSO₄ → CuS↓ + H₂SO₄

Câu 12:Dung dịch H₂S để lâu ngày trong không khí thường có hiện tượng gì:

A. Chuyển thành màu nâu đỏ

B. Bị vẩn đục, màu vàng

C. Vẫn trong suốt không màu

D. Xuất hiện chất rắn màu đen.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

2H₂S + O₂ → 2S_{(↓ vàng)} + 2H₂O

Câu 13: Sục 2,24 lít khí H₂S (đktc) vào dung dịch 0,2 mol Ba(OH)₂ thì khối lượng muối tan thu được là:

A. 40,6 g

B. 33,8 g

C. 16,9 g

D. Kết quả khác

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

$n_{H_{2}S}=\mathrm{0,1}mol,n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{0,2}mol$

→ Tỉ lệ : $\frac{n_{H_{2}S}}{n_{Ba{\left(OH\right)}_2}}=\frac{\mathrm{0,1}}{\mathrm{0,2}}=\mathrm{0,5}$ < 1 → tạo muối BaS

H₂S + Ba(OH)₂ → BaS + 2H₂O

0,10,2→0,1

→ m _BaS = 0,1 . 169 = 16,9 g

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• H₂S + CuSO₄ → CuS↓ + H₂SO₄
• H₂S + H₂SO_{4 đậm đặc} → SO₂↑+ 2H₂O + S↓
• 2H₂S + 3O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 2SO₂↑ + 2H₂O
• S + O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ SO₂
• H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O
• S + 6HNO₃ → H₂SO₄ + 6NO₂↑+ 2H₂O
• H₂S + NaOH → NaHS + H₂O
• S + 2H₂SO_{4 đặc} $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 3SO₂↑+ 2H₂O
• 3H₂S + 2HNO₃ → 4H₂O + 2NO↑ + 3S↓
• S + H₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ H₂S
• SO₂ + Na₂O $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ Na₂SO₃
• SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O
• SO₂ + H₂S → 3S↓ + 2H₂O
• 2SO₂ + 2NaH → H₂S↑ + Na₂SO₄
• SO₂ + Br₂ + 2H₂O →H₂SO₄ + 2HBr
• SO₂ + Cl₂ + 2H₂O → 2HCl + H₂SO₄
• 2SO₂ + O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}},{\mathrm{V}}_2{\mathrm{O}}_5}{\rightleftarrows }$ 2SO₃
• 2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄
• 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄
• SO₃ + H₂O → H₂SO₄
• H₂S + 2FeCl₃ → S↓ + 2FeCl₂ + 2HCl
• 3H₂S + 2KMnO₄ → 2KOH + 2MnO₂↓ + 3S↓ + 2H₂O
• H₂S + 4Br₂ + 4H₂O → 8HBr + H₂SO₄
• SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O

---