Номер 303, страница 59 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

303. В вашем распоряжении имеются вода, кислород, барий и сера. Приведите уравнения химических реакций, с помощью которых из указанных веществ можно получить сульфит бария всеми возможными способами.

Дано:

Исходные вещества: вода ($H_2O$), кислород ($O_2$), барий ($Ba$), сера ($S$).

Найти:

Уравнения химических реакций для получения сульфита бария ($BaSO_3$) всеми возможными способами из данных веществ.

Решение:

Для получения сульфита бария ($BaSO_3$) необходимо сначала синтезировать промежуточные вещества — оксиды, гидроксиды и кислоты из исходных реагентов. Рассмотрим все возможные пути синтеза.

Способ 1. Реакция основного оксида с кислотным оксидом

Сначала получаем необходимые оксиды из простых веществ:
1) Получение оксида бария (основный оксид): $2Ba + O_2 \xrightarrow{t} 2BaO$
2) Получение диоксида серы (кислотный оксид): $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
Затем проводим реакцию между полученными оксидами для получения сульфита бария:
$BaO + SO_2 \rightarrow BaSO_3$

Ответ:
1. $2Ba + O_2 \xrightarrow{t} 2BaO$
2. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
3. $BaO + SO_2 \rightarrow BaSO_3$

Способ 2. Реакция основания с кислотным оксидом

Сначала получаем основание и кислотный оксид:
1) Получение гидроксида бария (основание): $Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$
2) Получение диоксида серы (кислотный оксид): $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
Затем проводим реакцию между основанием и кислотным оксидом:
$Ba(OH)_2 + SO_2 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2O$

Ответ:
1. $Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$
2. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
3. $Ba(OH)_2 + SO_2 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2O$

Способ 3. Реакция основного оксида с кислотой

Сначала получаем оксид бария и сернистую кислоту:
1) Получение оксида бария (основный оксид): $2Ba + O_2 \xrightarrow{t} 2BaO$
2) Получение сернистой кислоты: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$, затем $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
Затем проводим реакцию между оксидом и кислотой:
$BaO + H_2SO_3 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2O$

Ответ:
1. $2Ba + O_2 \xrightarrow{t} 2BaO$
2. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
3. $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
4. $BaO + H_2SO_3 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2O$

Способ 4. Реакция основания с кислотой

Сначала получаем гидроксид бария и сернистую кислоту:
1) Получение гидроксида бария (основание): $Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$
2) Получение сернистой кислоты: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$, затем $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
Затем проводим реакцию нейтрализации:
$Ba(OH)_2 + H_2SO_3 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + 2H_2O$

Ответ:
1. $Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$
2. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
3. $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
4. $Ba(OH)_2 + H_2SO_3 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + 2H_2O$

Способ 5. Реакция замещения (сульфид бария и сернистая кислота)

Сначала получаем сульфид бария и сернистую кислоту:
1) Получение сульфида бария: $Ba + S \xrightarrow{t} BaS$
2) Получение сернистой кислоты: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$, затем $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
Затем проводим реакцию замещения (сернистая кислота сильнее сероводородной):
$BaS + H_2SO_3 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2S \uparrow$

Ответ:
1. $Ba + S \xrightarrow{t} BaS$
2. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
3. $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
4. $BaS + H_2SO_3 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2S \uparrow$

Способ 6. Окисление сульфида бария

Сначала получаем сульфид бария:
1) Получение сульфида бария: $Ba + S \xrightarrow{t} BaS$
Затем проводим контролируемое окисление сульфида бария кислородом:
$2BaS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2BaSO_3$

Ответ:
1. $Ba + S \xrightarrow{t} BaS$
2. $2BaS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2BaSO_3$