SO2 + KOH: phương trình phản ứng và cách giải bài tập

Trả lời nhanh

Khi KOH dư hoặc vừa đủ (tỉ lệ mol KOH : SO₂ ≥ 2), phản ứng tạo muối trung hoà: SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O. Nếu SO₂ nhiều hơn (tỉ lệ ≤ 1) thì tạo muối axit KHSO₃. Vì SO₂ là oxit axit nên phản ứng với bazơ tan tạo muối và nước.

Phương trình phản ứng SO₂ tác dụng KOH

Tuỳ lượng chất tham gia, có hai phương trình có thể xảy ra:

Tạo muối trung hoà: SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O
Tạo muối axit: SO₂ + KOH → KHSO₃

Phương trình ion thu gọn của trường hợp đầu: SO₂ + 2OH⁻ → SO₃²⁻ + H₂O.

Nếu cho SO₂ tiếp tục vào dung dịch K₂SO₃ có nước, muối trung hoà chuyển thành muối axit: K₂SO₃ + SO₂ + H₂O → 2KHSO₃.

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, KOH ở dạng dung dịch.
Hiện tượng: không có kết tủa, không có khí thoát ra; khí SO₂ mùi hắc bị hấp thụ dần. Muốn biết phản ứng đã xảy ra, ta dựa vào việc mùi khí giảm hoặc đo pH dung dịch giảm.

Vì sao SO₂ phản ứng được với KOH?

SO₂ là oxit axit (ứng với axit yếu H₂SO₃), KOH là bazơ mạnh. Theo tính chất chung, oxit axit + bazơ → muối + nước. Trong phản ứng này số oxi hoá của S giữ nguyên +4, nên đây không phải phản ứng oxi hoá – khử.

H₂SO₃ là axit hai nấc, vì thế SO₂ có thể cho hai loại muối: K₂SO₃ (thay cả 2 H) và KHSO₃ (thay 1 H). Đó là lý do ta phải xét tỉ lệ mol.

Cách xác định muối tạo thành

Đặt T = n_KOH : n_SO₂.

Tỉ lệ T	Sản phẩm	Chất còn dư
T ≤ 1	KHSO₃	SO₂ dư (khi T < 1)
1 < T < 2	KHSO₃ và K₂SO₃	Không dư
T ≥ 2	K₂SO₃	KOH dư (khi T > 2)

Mẹo nhớ: KOH càng nhiều thì muối càng “không còn H” (K₂SO₃); SO₂ càng nhiều thì muối giữ lại H (KHSO₃).

Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Dẫn 3,36 lít SO₂ (đktc) vào 200 ml dung dịch KOH 1M. Tính khối lượng muối thu được.

n_SO₂ = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol; n_KOH = 0,2 × 1 = 0,2 mol.
T = 0,2 : 0,15 ≈ 1,33, nằm trong khoảng 1 đến 2 → có hai muối.
Gọi x = n_K₂SO₃, y = n_KHSO₃. Bảo toàn S: x + y = 0,15. Bảo toàn K: 2x + y = 0,2.
Giải ra x = 0,05; y = 0,10.
m = 0,05 × 158 + 0,10 × 120 = 7,9 + 12 = 19,9 gam.

Đáp số: 19,9 gam muối (gồm 7,9 g K₂SO₃ và 12 g KHSO₃).

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm là K₂SO₄: sai, vì S vẫn ở mức +4 nên muối là sunfit, không phải sunfat.
Quên cân bằng: phải có hệ số 2 trước KOH khi tạo K₂SO₃.
Không xét tỉ lệ mol mà mặc định tạo K₂SO₃.
Nhầm khối lượng mol: K₂SO₃ = 158; KHSO₃ = 120.

Phản ứng liên quan

K₂SO₃ + 2HCl → 2KCl + SO₂↑ + H₂O (giải phóng lại khí SO₂ mùi hắc).
SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O (có kết tủa trắng, dùng nhận biết SO₂).
Ứng dụng: dùng dung dịch kiềm để hấp thụ SO₂ trong khí thải, hạn chế mưa axit.

Bài luyện tập

Bài 1. Cho 2,24 lít SO₂ (đktc) vào dung dịch chứa 0,25 mol KOH. Tính khối lượng muối và khối lượng chất dư.

Đáp án: n_SO₂ = 0,1 mol; T = 2,5 > 2 → chỉ tạo K₂SO₃ 0,1 mol (15,8 g), KOH dư 0,05 mol (2,8 g).

Bài 2. Cho 0,2 mol SO₂ vào dung dịch chứa 0,1 mol KOH. Sản phẩm là gì, khối lượng bao nhiêu?

Đáp án: T = 0,5 < 1 → tạo KHSO₃ 0,1 mol (12 g), SO₂ dư 0,1 mol.

Bài 3. Hoàn thành: K₂SO₃ + SO₂ + H₂O → ?

Đáp án: 2KHSO₃.

Câu hỏi thường gặp

SO2 tác dụng với KOH tạo ra sản phẩm gì?

Tạo muối kali sunfit K2SO3 và nước nếu KOH đủ hoặc dư (SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O); tạo muối axit KHSO3 nếu SO2 dư (SO2 + KOH → KHSO3).

Khi nào SO2 + KOH tạo cả hai muối?

Khi tỉ lệ mol KOH : SO2 nằm trong khoảng lớn hơn 1 và nhỏ hơn 2, dung dịch thu được chứa đồng thời K2SO3 và KHSO3.

Phản ứng SO2 + KOH có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Không. Số oxi hoá của lưu huỳnh vẫn là +4 trước và sau phản ứng, đây là phản ứng trao đổi giữa oxit axit và bazơ.

Làm sao nhận biết SO2 đã bị KOH hấp thụ?

Phản ứng không có kết tủa hay khí mới, nên ta nhận biết qua việc mùi hắc của SO2 mất đi hoặc pH dung dịch giảm. Muốn nhận biết SO2 rõ hơn có thể dùng nước brom hoặc dung dịch Ca(OH)2.