Номер 138, страница 206 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.138. Запишите уравнения реакций концентрированной серной кислоты со следующими веществами: уголь, иодид фосфора(III), сульфид цинка, фторид кальция, нитрат натрия, сульфат бария.

уголь:
Концентрированная серная кислота является сильным окислителем и при нагревании окисляет углерод до оксида углерода(IV). Сама кислота при этом восстанавливается преимущественно до оксида серы(IV).
$C_{(тв)} + 2H_2SO_4 {(конц.)} \xrightarrow{t} CO_2{\uparrow} + 2SO_2{\uparrow} + 2H_2O$
Ответ: $C + 2H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + 2SO_2 + 2H_2O$.

иодид фосфора(III):
В данной окислительно-восстановительной реакции концентрированная серная кислота окисляет оба элемента, находящихся в низших степенях окисления. Фосфор ($P^{+3}$) окисляется до фосфорной кислоты ($H_3PO_4$), а иодид-ион ($I^{-1}$) окисляется до свободного иода ($I_2$). Сера ($S^{+6}$) восстанавливается до оксида серы(IV) ($SO_2$).
$2PI_3 + 5H_2SO_4 {(конц.)} \rightarrow 2H_3PO_4 + 3I_2{\downarrow} + 5SO_2{\uparrow} + 2H_2O$
Ответ: $2PI_3 + 5H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3I_2 + 5SO_2 + 2H_2O$.

сульфид цинка:
Концентрированная серная кислота при нагревании окисляет сульфид-ион ($S^{-2}$) до оксида серы(IV) ($SO_2$). Сера из серной кислоты также восстанавливается до $SO_2$. Ион цинка ($Zn^{2+}$) образует соль - сульфат цинка ($ZnSO_4$).
$ZnS + 4H_2SO_4 {(конц.)} \xrightarrow{t} ZnSO_4 + 4SO_2{\uparrow} + 4H_2O$
Ответ: $ZnS + 4H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + 4SO_2 + 4H_2O$.

фторид кальция:
Данная реакция не является окислительно-восстановительной. Концентрированная серная кислота, как нелетучая кислота, вытесняет более летучую фтороводородную кислоту из её соли при нагревании. Образуется малорастворимый сульфат кальция.
$CaF_2{(тв)} + H_2SO_4 {(конц.)} \xrightarrow{t} CaSO_4{\downarrow} + 2HF{\uparrow}$
Ответ: $CaF_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2HF$.

нитрат натрия:
Это реакция обмена, в которой нелетучая серная кислота вытесняет летучую азотную кислоту из её соли при нагревании. В зависимости от соотношения реагентов может образовываться средняя или кислая соль. Чаще всего при избытке кислоты образуется гидросульфат натрия.
$NaNO_3{(тв)} + H_2SO_4 {(конц.)} \xrightarrow{t} NaHSO_4 + HNO_3{\uparrow}$
Ответ: $NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3$.

сульфат бария:
Сульфат бария ($BaSO_4$) является солью серной кислоты и отличается крайне низкой растворимостью в воде и кислотах, включая концентрированную серную кислоту. Поэтому химическая реакция не протекает.
Ответ: Реакция не идет.