Giải SBT Hóa 11 Bài 6 (Cánh diều): Sulfur và sulfur dioxide

Giải SBT Hóa học 11 Bài 6: Sulfur và sulfur dioxide

Bài 6.1 trang 20 SBT Hoá học 11: Những phát biểu nào sau đây là đúng?

(a) Trong tự nhiên, sulfur tồn tại chủ yếu ở dạng muối sulfide và muối sulfate của một số kim loại.

(b) Là một phi kim khá hoạt động nên trong tự nhiên không tìm thấy sulfur đơn chất.

(c) Trứng gà ung có mùi thối đặc trưng một phần là do các hợp chất của sulfur có trong trứng phân huỷ gây ra.

(d) Nguyên tố sulfur có mặt trong một số loại thực vật, đặc biệt là các loại rau quả có mùi mạnh như hành tây, sầu riêng,…

(e) Thành phần chính của quặng pyrite là hợp chất của sulfur và chì (lead, Pb).

Lời giải:                                                                                                  

Đáp án đúng là: (a), (c), (d).

Bài 6.2 trang 20 SBT Hoá học 11: Phân tử sulfur, S₈, có cấu tạo như Hình 6.

a) Giải thích vì sao phân tử này không phân cực.

b) Những phát biểu nào dưới đây là phù hợp với tính không phân cực của sulfur?

(b1) Hầu như không tan trong nước.	Hình 6
(b2) Tan nhiều trong dung môi ethanol
(b3) Tan tốt trong dung môi không phân cực như carbon disulfide (CS2).
(b4) Có tính sát khuẩn

Lời giải:

a) Các liên kết S−S trong S₈ đều là liên kết cộng hóa trị không cực nên hợp chất S₈ cũng là hợp chất không phân cực.

b) (b1), (b3).

Bài 6.3 trang 21 SBT Hoá học 11: Thành phần chính của khí thiên nhiên là các hydrocarbon như methane (khoảng 80 − 85%), ethane, propane, butane cùng lượng nhỏ các khí carbon dioxide, hydrogen sulfide, nitrogen. Thành phần chính của than là carbon, ngoài ra còn có một số hợp chất của các nguyên tố H, S, O, N,…

Khi sử dụng khí thiên nhiên hoặc than làm nhiên liệu đều thải vào không khí các chất khí gây ô nhiễm. Giải thích.

Lời giải:

Khí thiên nhiên và than khi cháy sẽ toả rất nhiều nhiệt, tạo điều kiện cho các hợp chất như hydrogen sulfide và các hợp chất chứa S, N bị oxi hoá sinh ra các khí độc gây ô nhiễm như SO₂, NO, NO₂,…, các khí này là nguyên nhân gây mưa acid. Ví dụ: 2H₂S(g) + 3O₂(g) $\stackrel{t^o}{\to }$  2SO₂(g) + 2H₂O(l)

Bài 6.4 trang 21 SBT Hoá học 11: Những ý kiến nào sau đây về sulfur dioxide (SO₂) là đúng?

(a) Có độc tính đối với con người.

(b) Phản ứng được với đá vôi.

(c) Khí này được tạo thành từ hoạt động của núi lửa trong tự nhiên, từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch của con người,…

(d) Là oxide lưỡng tính.

Lời giải:

Đáp án đúng là: (a), (c).

Bài 6.5 trang 21 SBT Hoá học 11: Nối những đặc điểm của chất ở cột B với tên chất ở cột A cho phù hợp.

Cột A	Cột B
a) Sulfur	1. Là chất khí ở điều kiện thường.
	2. Ở điều kiện thường, phân tử có 8 nguyên tử.
	3. Dễ tan trong nước.
b) Sulfur dioxide	4. Hòa tan trong dung môi phù hợp để làm thuốc trị bệnh ngoài da.
	5. Dùng để tẩy trắng vải, sợi.
	6. Có tính khử và tính oxi hóa.

Lời giải:

Đáp án đúng là: a – 2, 4, 6; b – 1, 3, 5, 6.

Bài 6.6 trang 21 SBT Hoá học 11: Trong phản ứng, SO₂ có thể đóng vai trò là một oxide acid (acidic oxide). Hoàn thành các phương trình hoá học dưới đây để minh hoạ vai trò oxide acid của SO₂.

a) Tan trong nước tạo thành acid yếu H₂SO₃.

b) Phản ứng với dung dịch base tạo muối và nước.

c) Phản ứng với oxide base (basic oxide) tạo muối.

Lời giải:

a) SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃

b) SO₂ + 2NaOH ⟶ Na₂SO₃ + H₂O

c) SO₂ + CaO ⟶ CaSO₃

Bài 6.7 trang 21 SBT Hoá học 11: Cho giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của khí SO₂ và khí SO₃ lần lượt là −296,8 kJ mol⁻¹ và −395,7 kJ mol⁻¹.

Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sau:

SO₂(g) + $\frac{1}{2}$ O₂(g) → SO₃(g)

Từ đó, hãy cho biết phản ứng trên có thuận lợi về mặt năng lượng không.

Lời giải:

Giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là:

${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = (−395,7) − (−296,8) = −98,9 (kJ)

Giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng có giá trị âm, tức phản ứng toả nhiệt nên thuận lợi về mặt năng lượng.

Bài 6.8 trang 22 SBT Hoá học 11: Một số quá trình tự nhiên và hoạt động của con người thải hydrogen sulfide vào không khí. Chất này có thể bị oxi hoá bởi oxygen có trong không khí theo hai phản ứng sau:

H₂S(g) + $\frac{3}{2}$ O₂(g) → SO₂(g) + H₂O(g)   (1)

H₂S(g) + $\frac{1}{2}$ O₂(g) → S(s) + H₂O(g)    (2)

Cho biết giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của H₂S(g), SO₂(g) và H₂O(g) lần lượt là: −20,7 kJ mol⁻¹; −296,8 kJ mol⁻¹ và −241,8 kJ mol⁻¹.

a) Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của mỗi phản ứng trên. Ở 298 K, mỗi phản ứng có thuận lợi về mặt năng lượng không?

b) Trong môi trường không khí mà nồng độ oxygen bị suy giảm, hãy dự đoán hydrogen sulfide sẽ dễ chuyển hoá thành sulfur dioxide hay sulfur. Giải thích.

Lời giải:

a) Cả hai phản ứng đều thuận lợi về mặt năng lượng vì giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của hai phản ứng đều âm (−517,9 kJ và −221,1 kJ).

b) Hydrogen sulfide sẽ dễ chuyển thành sulfur dioxide theo phản ứng (2), vì phản ứng (2) cần ít oxygen hơn so với phản ứng (1).

Bài 6.9 trang 22 SBT Hoá học 11: Bột đá vôi có thể được sử dụng để xử lí khí thải chứa sulfur dioxide từ các nhà máy điện đốt than và dầu mỏ. Phương trình hoá học của phản ứng là:

CaCO₃(s) + SO₂(g) ⟶ CaSO₃(s) + CO₂(g)

a) Vì sao phản ứng trên được gọi là phản ứng khử sulfur trong khí thải?

b) Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên theo số liệu giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của các hợp chất trong bảng sau đây. Cho biết phản ứng có thuận lợi về mặt năng lượng không.

Hợp chất	CaSO3(s)	CaCO3(s)	SO2(g)	CO2(g)
${\Delta }_f{H}_{298}^o$ (kJ mol−1)	−1 634,9	−1 207,6	−296,8	−393,5

c) Trong phản ứng trên, vì sao đá vôi phải được dùng ở dạng bột?

d) Calcium sulfite (CaSO₃) thường được chuyển hoá thành thạch cao có công thức CaSO₄.2H₂O. Phản ứng hoá học chuyển CaSO₃ thành CaSO₄.2H₂O có thuộc loại phản ứng oxi hoá − khử không? Giải thích.

Lời giải:

a) Vì S trong khí thải (SO₂) được thay thế bằng C (trong CO₂).

b) ${\Delta }_f{H}_{298}^o$  = −524,0 kJ. Phản ứng toả nhiệt nên thuận lợi về năng lượng.

c) Để tăng diện tích tiếp xúc giữa calcium carbonate với khí nhằm tăng tốc độ phản ứng.

d) Là phản ứng oxi hoá − khử vì làm tăng số oxi hoá của sulfur từ +4 (trong CaSO₃) lên +6 (trong CaSO₄).