Trả lời nhanh
Phương trình đúng là H2S + H2SO4 (đặc) → S↓ + SO2↑ + 2H2O. H2S là chất khử (S-2 lên S0), H2SO4 đặc là chất oxi hóa (S+6 xuống S+4). Mỗi nguyên tử S nhường hoặc nhận 2 electron nên hệ số cân bằng rất gọn.
Phương trình H2S + H2SO4 → S + SO2 + H2O
Khi sục khí H2S vào dung dịch H2SO4 đặc, ta có phản ứng:
H2S + H2SO4 (đặc) → S↓ + SO2↑ + 2H2O
- Điều kiện: dùng H2SO4 đặc, ở nhiệt độ thường hoặc đun nhẹ.
- Hiện tượng: xuất hiện chất rắn màu vàng (lưu huỳnh) và có khí mùi hắc thoát ra (SO2).
- Loại phản ứng: oxi hóa – khử, trong đó cả hai chất tham gia đều chứa lưu huỳnh.
Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron
- Xác định số oxi hóa: S-2 trong H2S, S+6 trong H2SO4, S0 và S+4 ở sản phẩm.
- Quá trình oxi hóa: S-2 → S0 + 2e.
- Quá trình khử: S+6 + 2e → S+4.
- Số electron nhường bằng số electron nhận (đều là 2) nên hệ số của H2S, H2SO4, S, SO2 đều là 1.
- Cân bằng H và O bằng cách thêm hệ số 2 trước H2O.
Kiểm tra: vế trái có 2 S, 4 H, 4 O; vế phải có 1 + 1 = 2 S, 4 H, 2 + 2 = 4 O. Đã cân bằng.
Vì sao H2S chỉ “ra S” mà không ra SO2 ở đây?
H2S có tính khử mạnh, có thể bị oxi hóa lên nhiều mức khác nhau. Với chất oxi hóa vừa phải hoặc thiếu chất oxi hóa, S-2 thường dừng ở S0. Với chất oxi hóa rất mạnh hoặc dư, S-2 bị oxi hóa tiếp lên S+4 hoặc S+6.
Trong phản ứng trên, H2SO4 đặc bị khử về SO2 (S+4), còn H2S bị oxi hóa về S. Lưu ý: nếu H2SO4 đặc nóng và dư, một phần S có thể bị oxi hóa tiếp thành SO2. Ở mức bài tập phổ thông, ta lấy sản phẩm S.
Các phản ứng khác cũng cho H2S ra S
| Chất tác dụng | Phương trình | Ghi chú |
|---|---|---|
| O2 thiếu | 2H2S + O2 → 2S + 2H2O | Cháy không hoàn toàn, có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp; dư O2 sẽ ra SO2 |
| SO2 | 2H2S + SO2 → 3S↓ + 2H2O | Xuất hiện kết tủa vàng, dùng thu hồi S từ khí thải |
| Cl2 | H2S + Cl2 → S↓ + 2HCl | Cl2 dư, có nước sẽ oxi hóa tiếp lên H2SO4 |
| FeCl3 | H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl | Dung dịch từ vàng nâu nhạt dần, có kết tủa vàng |
| H2O2 | H2S + H2O2 → S↓ + 2H2O | Chất oxi hóa sạch, không tạo sản phẩm phụ |
| KMnO4, H2SO4 | 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5S↓ + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O | Mất màu tím, có kết tủa vàng |
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo: thấy H2S gặp chất oxi hóa thì nghĩ ngay đến S vàng. Chỉ khi đề nói “O2 dư” hoặc “đốt cháy hoàn toàn” mới chuyển sang SO2.
- Lỗi 1: viết H2S + H2SO4 loãng. Axit loãng không oxi hóa được H2S, phản ứng này không xảy ra.
- Lỗi 2: quên mũi tên kết tủa cho S và mũi tên khí cho SO2.
- Lỗi 3: nhầm với phản ứng H2S + CuSO4 → CuS↓ + H2SO4. Đây là phản ứng trao đổi, kết tủa đen CuS, không có sự thay đổi số oxi hóa.
- Lỗi 4: viết H2S + SO2 → S + H2O mà không cân bằng đúng hệ số 2 : 1 : 3 : 2.
Bài tập luyện tập
Bài 1. Cho 3,4 gam H2S phản ứng hoàn toàn với lượng dư H2SO4 đặc theo phương trình trên. Tính khối lượng S và thể tích SO2 (đktc) thu được.
Đáp án: n(H2S) = 3,4 : 34 = 0,1 mol. Tỉ lệ 1 : 1 : 1 nên n(S) = n(SO2) = 0,1 mol. Khi đó m(S) = 0,1 × 32 = 3,2 g; V(SO2) = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít.
Bài 2. Trộn 0,2 mol H2S với 0,1 mol SO2 rồi cho phản ứng hoàn toàn. Tính khối lượng S tạo thành.
Đáp án: 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O. Hai chất tác dụng vừa đủ (0,2 : 0,1 = 2 : 1) nên n(S) = 0,3 mol, m(S) = 0,3 × 32 = 9,6 g.
Bài 3. Cân bằng: H2S + FeCl3 → FeCl2 + S + HCl.
Đáp án: H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S + 2HCl. S-2 nhường 2e, mỗi Fe+3 nhận 1e nên cần 2 FeCl3.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng.
Câu hỏi thường gặp
H2S + H2SO4 đặc tạo ra sản phẩm gì?
Tạo lưu huỳnh S (chất rắn vàng), khí SO2 mùi hắc và nước: H2S + H2SO4 (đặc) → S + SO2 + 2H2O.
H2S có tác dụng với H2SO4 loãng không?
Không. H2SO4 loãng chỉ thể hiện tính axit, không đủ mạnh để oxi hóa H2S nên không có phản ứng.
Khi nào H2S bị oxi hóa thành S, khi nào thành SO2?
Khi chất oxi hóa thiếu hoặc yếu (O2 thiếu, SO2, FeCl3...) thì tạo S. Khi O2 dư và đốt cháy hoàn toàn thì tạo SO2: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O.
Làm sao nhận biết H2S ra S trong thí nghiệm?
Dấu hiệu là xuất hiện chất rắn hoặc vẩn đục màu vàng của lưu huỳnh trong dung dịch hoặc trên thành bình.