S + H2 → H2S: điều kiện, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: S + H₂ ⇌ H₂S (điều kiện: đun nóng). Lưu huỳnh (sulfur) kết hợp với khí hiđro (hydrogen) tạo khí hydrogen sulfide không màu, mùi trứng thối, rất độc. Trong phản ứng này S là chất oxi hoá (số oxi hoá 0 → −2), còn H₂ là chất khử (0 → +1). Phản ứng đã cân bằng với tỉ lệ mol 1 : 1 : 1.

Phương trình hoá học đầy đủ

S + H₂ ⇌ H₂S (đun nóng)

Chất tham gia: lưu huỳnh (chất rắn màu vàng, khi nóng chảy thành hơi) và khí hiđro.
Điều kiện: đun nóng. Ở nhiệt độ cao hơn nhiều, H₂S lại phân huỷ trở lại S và H₂, nên phản ứng mang tính thuận nghịch.
Hiện tượng: hơi lưu huỳnh hết dần, tạo khí không màu, mùi trứng thối.
Nhận biết khí H₂S: dẫn khí qua giấy lọc tẩm dung dịch muối chì (như Pb(NO₃)₂) thấy xuất hiện vết đen của PbS.

Phương trình nhận biết: H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ (đen) + 2HNO₃.

Phân tích số oxi hoá: ai nhường, ai nhận electron?

Viết số oxi hoá trên từng nguyên tố để thấy bản chất oxi hoá – khử:

S⁰ + H₂⁰ → H₂⁺¹S⁻²

Quá trình khử: S⁰ + 2e → S⁻². S nhận electron nên là chất oxi hoá.
Quá trình oxi hoá: H₂⁰ → 2H⁺¹ + 2e. H₂ nhường electron nên là chất khử.

Số electron nhận bằng số electron nhường (2e), vì thế hệ số của S, H₂, H₂S đều là 1.

Lưu huỳnh khi nào là chất oxi hoá, khi nào là chất khử?

Số oxi hoá 0 của lưu huỳnh nằm giữa các mức −2 và +6, nên S vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử. Em dựa vào đối tượng phản ứng để xác định:

Phản ứng	Số oxi hoá của S	Vai trò của S
S + H₂ ⇌ H₂S (đun nóng)	0 → −2	Chất oxi hoá
Fe + S → FeS (đun nóng)	0 → −2	Chất oxi hoá
Hg + S → HgS (ngay ở nhiệt độ thường)	0 → −2	Chất oxi hoá
S + O₂ → SO₂ (đốt nóng)	0 → +4	Chất khử

Mẹo nhớ: S gặp kim loại hoặc hiđro (những chất dễ nhường electron) thì “nhận” electron, thành mức −2. S gặp oxi hoặc halogen (những chất hút electron mạnh) thì “nhường” electron, thành mức dương.

Một vài tính chất của H₂S cần nhớ

Là khí không màu, nặng hơn không khí (M = 34 so với 29), tan ít trong nước tạo dung dịch axit yếu.
Rất độc, hít nhiều gây ngộ độc nặng. Khi làm thí nghiệm phải làm trong tủ hút hoặc nơi thoáng.
Có tính khử mạnh: 2H₂S + O₂ (thiếu) → 2S + 2H₂O; 2H₂S + 3O₂ (dư) → 2SO₂ + 2H₂O.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm là “SH₂” hay “S₂H”. Công thức đúng là H₂S, với 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử S.
Quên điều kiện đun nóng, hoặc viết thêm xúc tác không cần thiết.
Cho rằng S luôn là chất khử vì “hay cháy”. Cần xem S gặp chất nào để xác định vai trò.
Quên ghi dấu kết tủa (↓) hoặc màu đen khi viết phản ứng nhận biết với muối chì.

Bài tập có đáp án

Bài 1. Đun nóng 6,4 g lưu huỳnh với 0,3 mol H₂ (hiệu suất 100%). Tính số mol H₂S tạo ra và thể tích ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 bar).
Giải: n(S) = 6,4 / 32 = 0,2 mol; H₂ dư 0,1 mol. n(H₂S) = 0,2 mol; V = 0,2 × 24,79 = 4,958 L ≈ 4,96 L.

Bài 2. Với hiệu suất 75%, 0,2 mol S phản ứng hết với H₂ thì thu được bao nhiêu gam H₂S?
Giải: n(H₂S) = 0,2 × 0,75 = 0,15 mol; m = 0,15 × 34 = 5,1 g.

Bài 3. Chỉ ra chất oxi hoá, chất khử trong phản ứng S + H₂ → H₂S.
Đáp án: S là chất oxi hoá (0 → −2); H₂ là chất khử (0 → +1).

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

S + H2 ra gì?

Ra khí hydrogen sulfide H2S khi đun nóng: S + H2 ⇌ H2S. Đây là khí không màu, mùi trứng thối và rất độc.

Trong phản ứng S + H2, S là chất khử hay chất oxi hoá?

S là chất oxi hoá vì số oxi hoá giảm từ 0 xuống -2; H2 là chất khử vì số oxi hoá tăng từ 0 lên +1.

Điều kiện để S phản ứng với H2 là gì?

Cần đun nóng. Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra không đáng kể, còn ở nhiệt độ rất cao H2S lại phân huỷ nên phản ứng thuận nghịch.

Làm sao nhận biết khí H2S?

Dẫn khí qua giấy tẩm muối chì (như Pb(NO3)2), giấy chuyển đen do tạo kết tủa PbS; ngoài ra khí còn có mùi trứng thối đặc trưng.