Номер 3, страница 73 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Запишите уравнения реакций превращений веществ.

$S \rightarrow SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4$

$H_2S \rightarrow SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4$

$FeS_2 \rightarrow SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4$

1. Первый этап — получение оксида серы(IV) ($SO_2$) из одного из исходных веществ: серы ($S$), сероводорода ($H_2S$) или пирита ($FeS_2$). Это можно сделать путем сжигания данных веществ в кислороде. Приведем все три варианта реакции:

Сжигание серы: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

Сжигание сероводорода в избытке кислорода: $2H_2S + 3O_2 \xrightarrow{t} 2SO_2 + 2H_2O$

Обжиг пирита (промышленный способ): $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$

Любая из этих реакций верна. В качестве ответа выберем первую.

Ответ: $S + O_2 \rightarrow SO_2$

2. Второй этап — окисление оксида серы(IV) до оксида серы(VI) ($SO_3$). Реакция является каталитической (катализатор — $V_2O_5$), обратимой и протекает при нагревании (450-500°C).

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

Ответ: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

3. Третий этап — получение серной кислоты ($H_2SO_4$) из оксида серы(VI). Оксид серы(VI) является кислотным оксидом (ангидридом серной кислоты) и реагирует с водой.

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Ответ: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

4. Четвертый этап — получение соли, сульфата натрия ($Na_2SO_4$), из серной кислоты. Для этого можно провести реакцию нейтрализации кислоты щёлочью — гидроксидом натрия.

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Также возможна реакция с оксидом натрия ($Na_2O$) или солью слабой кислоты, например, карбонатом натрия ($Na_2CO_3$).

Ответ: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

5. Пятый, заключительный этап — получение нерастворимого сульфата бария ($BaSO_4$) из сульфата натрия. Это реакция ионного обмена, для её проведения к раствору сульфата натрия нужно добавить раствор растворимой соли бария, например, хлорида бария ($BaCl_2$). Выпадет белый осадок.

$Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$

Ответ: $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$