Номер 332, страница 70 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

332. Укажите верные утверждения:

а) оксид серы(IV) при н. у. находится в твёрдом агрегатном состоянии;

б) атом серы в сернистом газе имеет максимальную степень окисления;

в) в молекуле оксида серы(IV) имеется две двойные ковалентные связи;

г) оксид серы(IV) является кислотным оксидом;

д) оксид калия реагирует с сернистым газом с образованием сульфата калия;

е) в реакции с кислородом оксид серы(IV) выступает восстановителем;

ё) оксид серы(IV) можно получить при окислении оксида серы(VI);

ж) при разложении сернистой кислоты образуется оксид серы(VI).

Решение

а) оксид серы(IV) при н. у. находится в твёрдом агрегатном состоянии;

Оксид серы(IV), или сернистый газ ($SO_2$), имеет температуру кипения -10 °C. Нормальные условия (н. у.) — это температура 0 °C и давление 1 атм. Поскольку температура нормальных условий выше температуры кипения $SO_2$, это вещество при н. у. является газом. Следовательно, утверждение неверно. Ответ: неверно.

б) атом серы в сернистом газе имеет максимальную степень окисления;

Формула сернистого газа — $SO_2$. Степень окисления кислорода в оксидах равна -2. Сумма степеней окисления в нейтральной молекуле равна нулю. Для серы ($S$) степень окисления $x$ рассчитывается как $x + 2 \cdot (-2) = 0$, откуда $x = +4$. Сера находится в 16-й группе периодической системы, и её высшая (максимальная) степень окисления равна +6, как, например, в $SO_3$. Степень окисления +4 является промежуточной. Следовательно, утверждение неверно. Ответ: неверно.

в) в молекуле оксида серы(IV) имеется две двойные ковалентные связи;

Хотя более точное описание строения молекулы $SO_2$ даётся через резонансные структуры с полуторными связями, в рамках упрощенной модели, минимизирующей формальные заряды, структуру часто изображают с двумя двойными связями (O=S=O). В этой модели атом серы проявляет валентность IV. Экспериментально измеренная длина связи S–O в $SO_2$ очень близка к длине стандартной двойной связи S=O, что делает такое описание приемлемым в контексте многих учебных программ. Следовательно, утверждение можно считать верным. Ответ: верно.

г) оксид серы(IV) является кислотным оксидом;

Оксид серы(IV) ($SO_2$) является оксидом неметалла и проявляет типичные свойства кислотных оксидов: реагирует с водой с образованием сернистой кислоты ($SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$) и взаимодействует с основаниями и основными оксидами с образованием солей-сульфитов (например, $SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$). Следовательно, утверждение верно. Ответ: верно.

д) оксид калия реагирует с сернистым газом с образованием сульфата калия;

Оксид калия ($K_2O$) — это основный оксид, а сернистый газ ($SO_2$) — кислотный. При их взаимодействии образуется соль сернистой кислоты — сульфит калия, а не сульфат. Уравнение реакции: $K_2O + SO_2 \rightarrow K_2SO_3$. Сульфат калия ($K_2SO_4$) образовался бы при реакции с оксидом серы(VI) ($SO_3$). Следовательно, утверждение неверно. Ответ: неверно.

е) в реакции с кислородом оксид серы(IV) выступает восстановителем;

Оксид серы(IV) реагирует с кислородом, окисляясь до оксида серы(VI): $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$. В этой реакции степень окисления серы повышается с +4 до +6. Вещество, которое в ходе реакции повышает свою степень окисления (отдаёт электроны), является восстановителем. Следовательно, утверждение верно. Ответ: верно.

ё) оксид серы(IV) можно получить при окислении оксида серы(VI);

Для получения оксида серы(IV) ($SO_2$) из оксида серы(VI) ($SO_3$) необходимо понизить степень окисления серы с +6 до +4. Процесс понижения степени окисления является восстановлением, а не окислением. Следовательно, утверждение неверно. Ответ: неверно.

ж) при разложении сернистой кислоты образуется оксид серы(VI).

Сернистая кислота ($H_2SO_3$) — неустойчивое соединение, которое разлагается на воду и сернистый газ, то есть оксид серы(IV) ($SO_2$), а не оксид серы(VI) ($SO_3$). Реакция разложения: $H_2SO_3 \rightleftharpoons H_2O + SO_2$. Следовательно, утверждение неверно. Ответ: неверно.