Номер 903, страница 146 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

903. Приведите молекулярные уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) $KClO_3 \to O_2 \to O_3 \to SO_2 \to Na_2SO_3;$

б) $H_2S \to S \to SO_2 \to BaSO_3 \to BaSO_4;$

в) $S \to H_2S \to Na_2S \to Na_2S_2 \to FeS_2;$

г) $FeS_2 \to SO_2 \to SO_3 \to H_2SO_4 \to H_2S_2O_7.$

а) Для цепочки превращений $KClO_3 \rightarrow O_2 \rightarrow O_3 \rightarrow SO_2 \rightarrow Na_2SO_3$ можно записать следующие молекулярные уравнения реакций:

1. Термическое разложение хлората калия в присутствии катализатора оксида марганца(IV):

$2KClO_3 \xrightarrow{t, MnO_2} 2KCl + 3O_2$

2. Получение озона из кислорода под действием электрического разряда:

$3O_2 \xrightarrow{эл. разряд} 2O_3$

3. Окисление сероводорода озоном до диоксида серы:

$H_2S + O_3 \rightarrow SO_2 + H_2O$

4. Реакция диоксида серы с гидроксидом натрия с образованием сульфита натрия:

$SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

Ответ: $2KClO_3 \xrightarrow{t, MnO_2} 2KCl + 3O_2$; $3O_2 \xrightarrow{эл. разряд} 2O_3$; $H_2S + O_3 \rightarrow SO_2 + H_2O$; $SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$.

б) Для цепочки превращений $H_2S \rightarrow S \rightarrow SO_2 \rightarrow BaSO_3 \rightarrow BaSO_4$ можно записать следующие молекулярные уравнения реакций:

1. Неполное окисление сероводорода кислородом с образованием серы:

$2H_2S + O_2 (\text{недостаток}) \rightarrow 2S\downarrow + 2H_2O$

2. Сжигание серы в кислороде для получения диоксида серы:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

3. Взаимодействие диоксида серы с гидроксидом бария с образованием нерастворимого сульфита бария:

$SO_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_3\downarrow + H_2O$

4. Окисление сульфита бария до сульфата бария с помощью пероксида водорода:

$BaSO_3 + H_2O_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + H_2O$

Ответ: $2H_2S + O_2 (\text{недостаток}) \rightarrow 2S\downarrow + 2H_2O$; $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$; $SO_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_3\downarrow + H_2O$; $BaSO_3 + H_2O_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + H_2O$.

в) Для цепочки превращений $S \rightarrow H_2S \rightarrow Na_2S \rightarrow Na_2S_2 \rightarrow FeS_2$ можно записать следующие молекулярные уравнения реакций:

1. Синтез сероводорода из простых веществ при нагревании:

$S + H_2 \xrightarrow{t} H_2S$

2. Реакция сероводорода (слабой кислоты) с гидроксидом натрия (сильным основанием):

$H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$

3. Получение дисульфида натрия растворением серы в растворе сульфида натрия при кипячении:

$Na_2S + S \xrightarrow{t} Na_2S_2$

4. Реакция ионного обмена между дисульфидом натрия и хлоридом железа(II) с образованием осадка пирита (дисульфида железа(II)):

$Na_2S_2 + FeCl_2 \rightarrow FeS_2\downarrow + 2NaCl$

Ответ: $S + H_2 \xrightarrow{t} H_2S$; $H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$; $Na_2S + S \xrightarrow{t} Na_2S_2$; $Na_2S_2 + FeCl_2 \rightarrow FeS_2\downarrow + 2NaCl$.

г) Для цепочки превращений $FeS_2 \rightarrow SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7$ можно записать следующие молекулярные уравнения реакций:

1. Обжиг пирита (промышленный способ получения диоксида серы):

$4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$

2. Каталитическое окисление диоксида серы в триоксид серы (стадия контактного способа производства серной кислоты):

$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t, V_2O_5} 2SO_3$

3. Гидратация триоксида серы с образованием серной кислоты:

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

4. Растворение триоксида серы в концентрированной серной кислоте с образованием олеума (пиросерной кислоты):

$H_2SO_4 (\text{конц.}) + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7$

Ответ: $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$; $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t, V_2O_5} 2SO_3$; $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$; $H_2SO_4 (\text{конц.}) + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7$.