Chào các em học sinh thân mến! Hôm nay, cô trò mình sẽ cùng nhau đi sâu vào một dạng bài tập rất quan trọng, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vai trò của các chất trong phản ứng hóa học. Bài tập hôm nay xoay quanh hợp chất lưu huỳnh đioxit, SO2. Chúng ta sẽ cùng nhau phân tích xem trong phản ứng nào, SO2 thể hiện tính khử nhé.

Chúng ta bắt đầu với câu hỏi: “Phản ứng nào sau đây SO2 thể hiện tính khử?”
Các phương án đưa ra là:
A. SO2 + H2O –> H2SO3
B. SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O
C. SO2 + Br2 + H2O → HBr + H2SO4
D. SO2 + H2S → S + H2O

Trước hết, để xác định được tính khử của một chất, chúng ta cần nhớ lại khái niệm về sự oxi hóa và sự khử.
– Sự oxi hóa là quá trình nguyên tử, ion nhận electron hoặc số oxi hóa tăng.
– Sự khử là quá trình nguyên tử, ion nhường electron hoặc số oxi hóa giảm.
– Chất khử là chất gây ra sự oxi hóa cho chất khác, bản thân nó bị oxi hóa (số oxi hóa tăng).
– Chất oxi hóa là chất gây ra sự khử cho chất khác, bản thân nó bị khử (số oxi hóa giảm).

Trong bài tập này, chúng ta cần xem xét sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố Lưu huỳnh (S) trong phân tử SO2 ở mỗi phản ứng.

Chúng ta hãy đi xét từng phương án:

Phương án A: SO2 + H2O –> H2SO3
Trong phân tử SO2, số oxi hóa của S là +4.
Trong phân tử H2O, số oxi hóa của H là +1, của O là -2.
Trong phân tử H2SO3 (axit sunfurơ), số oxi hóa của H là +1, của O là -2. Để tính số oxi hóa của S, ta có: 2*(+1) + x + 3*(-2) = 0 => x = +4.
Như vậy, số oxi hóa của S trong SO2 (+4) không thay đổi khi tạo thành H2SO3 (+4). Do đó, ở phản ứng này, SO2 không thể hiện tính khử hay tính oxi hóa. Nó chỉ đóng vai trò là một oxit axit, phản ứng với nước tạo thành axit.

Phương án B: SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O
Trong SO2, số oxi hóa của S là +4.
Trong NaOH, Na có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2, H có số oxi hóa +1.
Trong Na2SO3, Na có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2. Để tính số oxi hóa của S, ta có: 2*(+1) + x + 3*(-2) = 0 => x = +4.
Trong H2O, H có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2.
Tương tự như phương án A, số oxi hóa của S trong SO2 (+4) không thay đổi khi tạo thành Na2SO3 (+4). Ở phản ứng này, SO2 là oxit axit, tác dụng với bazơ tạo thành muối và nước.

Phương án C: SO2 + Br2 + H2O → HBr + H2SO4
Trong SO2, số oxi hóa của S là +4.
Trong Br2, số oxi hóa của Br là 0.
Trong H2O, H có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2.
Trong HBr, H có số oxi hóa +1, Br có số oxi hóa -1.
Trong H2SO4, H có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2. Để tính số oxi hóa của S, ta có: 2*(+1) + x + 4*(-2) = 0 => x = +6.
Ở phản ứng này, chúng ta thấy số oxi hóa của S trong SO2 thay đổi từ +4 lên +6 trong H2SO4. Điều này có nghĩa là S đã nhường electron và số oxi hóa tăng lên. Khi số oxi hóa tăng, chất đó thể hiện tính khử. Vậy, ở phản ứng này, SO2 thể hiện tính khử.
Chúng ta cũng có thể kiểm tra sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố khác. Brom (Br) trong Br2 có số oxi hóa 0, đã chuyển sang -1 trong HBr. Điều này cho thấy Br2 đã nhận electron và thể hiện tính oxi hóa.

Phương án D: SO2 + H2S → S + H2O
Trong SO2, số oxi hóa của S là +4.
Trong H2S, H có số oxi hóa +1, S có số oxi hóa -2.
Trong S (lưu huỳnh đơn chất), số oxi hóa của S là 0.
Trong H2O, H có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2.
Ở phản ứng này, chúng ta thấy số oxi hóa của S trong SO2 thay đổi từ +4 xuống 0 trong S (lưu huỳnh đơn chất). Điều này có nghĩa là S đã nhận electron và số oxi hóa giảm xuống. Khi số oxi hóa giảm, chất đó thể hiện tính oxi hóa. Vậy, ở phản ứng này, SO2 thể hiện tính oxi hóa.
Ta cũng thấy S trong H2S có số oxi hóa -2, chuyển lên 0 trong S. Điều này cho thấy H2S đã nhường electron và thể hiện tính khử.

Như vậy, qua phân tích các phương án, chúng ta xác định được rằng trong phản ứng C, SO2 thể hiện tính khử vì số oxi hóa của S tăng từ +4 lên +6.

Vậy, đáp án đúng là C.

Cô hy vọng qua bài tập này, các em đã nắm vững hơn về cách xác định tính khử, tính oxi hóa của một chất dựa vào sự thay đổi số oxi hóa. Hãy nhớ rằng, việc xác định đúng số oxi hóa của các nguyên tố trong từng hợp chất là bước quan trọng nhất để giải quyết dạng bài tập này.

Các em có câu hỏi gì không? Nếu không, chúng ta sẽ chuyển sang bài tập tiếp theo.