Номер 953, страница 154 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

953. С какими веществами сернистый газ может вступать в реакцию: $BaO$, $H_2SO_4$, $Cu$, $KOH$, $H_2O$, $SO_3$, $O_2$? Приведите молекулярные уравнения протекающих реакций.

Сернистый газ, или диоксид серы ($SO_2$), является кислотным оксидом. Сера в нем имеет степень окисления +4, которая является промежуточной, поэтому $SO_2$ может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Рассмотрим его взаимодействие с предложенными веществами.

BaO

Сернистый газ ($SO_2$) как кислотный оксид реагирует с оксидом бария ($BaO$), который является основным оксидом. В результате реакции образуется соль — сульфит бария.

Молекулярное уравнение реакции:

$SO_2 + BaO \rightarrow BaSO_3$

Ответ: Реагирует. $SO_2 + BaO \rightarrow BaSO_3$.

H₂SO₄

Сернистый газ ($SO_2$) и серная кислота ($H_2SO_4$) являются соединениями с кислотными свойствами. Кислотный оксид не реагирует с кислотой. Окислительно-восстановительная реакция между ними в обычных условиях также не протекает.

Ответ: Не реагирует.

Cu

Медь ($Cu$) — металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений после водорода, поэтому он малоактивен. Для реакции меди с сернистым газом, где $SO_2$ выступал бы в роли окислителя, требуются специальные условия (например, высокая температура), в обычных условиях взаимодействие не происходит.

Ответ: В обычных условиях не реагирует.

KOH

Сернистый газ ($SO_2$) как кислотный оксид вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом калия ($KOH$), который является сильным основанием (щёлочью). В результате образуется соль и вода. В зависимости от соотношения реагентов может образоваться средняя соль (сульфит калия) или кислая соль (гидросульфит калия). Приведём уравнение реакции с образованием средней соли:

Молекулярное уравнение реакции:

$SO_2 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + H_2O$

Ответ: Реагирует. $SO_2 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + H_2O$.

H₂O

Сернистый газ ($SO_2$) реагирует с водой ($H_2O$), образуя слабую и нестойкую сернистую кислоту ($H_2SO_3$). Реакция является обратимой.

Молекулярное уравнение реакции:

$SO_2 + H_2O \leftrightarrow H_2SO_3$

Ответ: Реагирует. $SO_2 + H_2O \leftrightarrow H_2SO_3$.

SO₃

И сернистый газ ($SO_2$), и оксид серы(VI) ($SO_3$) являются кислотными оксидами. Два кислотных оксида, тем более одного и того же элемента, друг с другом не реагируют.

Ответ: Не реагирует.

O₂

Сернистый газ ($SO_2$) может быть окислен кислородом ($O_2$), так как сера находится в промежуточной степени окисления +4. В этой реакции $SO_2$ проявляет восстановительные свойства, окисляясь до оксида серы(VI) ($SO_3$), где степень окисления серы +6. Реакция протекает при нагревании и в присутствии катализатора (например, $V_2O_5$).

Молекулярное уравнение реакции:

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

Ответ: Реагирует (при наличии катализатора и нагревании). $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$.