Номер 4, страница 282 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 39. Cepa - номер 4, страница 282.

Условие.

4. Выберите реакции, в которых можно получить серу — простое вещество:

1) $\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4...$

2) $\text{H}_2\text{S} + \text{SO}_2...$

3) $\text{SO}_2 + \text{O}_2...$

4) $\text{H}_2\text{S}(\text{изб}.) + \text{O}_2...$

5) $\text{CuS} + \text{O}_2...$

6) $\text{Na}_2\text{S} + \text{HCl}...$

7) $\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4...$

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы определить, в каких реакциях образуется сера как простое вещество, необходимо проанализировать продукты каждой предложенной реакции.

1) Na₂SO₃ + H₂SO₄...
Это реакция обмена между солью (сульфитом натрия) и сильной кислотой (серной кислотой). В результате образуется сульфат натрия и сернистая кислота, которая неустойчива и распадается на оксид серы(IV) и воду.
$Na_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}SO_{3}$
$H_{2}SO_{3} \rightarrow SO_{2}\uparrow + H_{2}O$
Суммарное уравнение:
$Na_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + SO_{2}\uparrow + H_{2}O$
Простое вещество сера в этой реакции не образуется.
Ответ: не образуется.

2) H₂S + SO₂...
Это окислительно-восстановительная реакция сопропорционирования. Сера в сероводороде ($H_{2}S$) имеет степень окисления -2, а в диоксиде серы ($SO_{2}$) — +4. Они взаимодействуют, образуя серу в промежуточной степени окисления 0.
$2H_{2}\stackrel{-2}{S} + \stackrel{+4}{S}O_{2} \rightarrow 3\stackrel{0}{S}\downarrow + 2H_{2}O$
В результате реакции образуется простое вещество сера.
Ответ: образуется.

3) SO₂ + O₂...
Это реакция окисления оксида серы(IV) кислородом до оксида серы(VI), которая обычно протекает в присутствии катализатора (например, $V_{2}O_{5}$).
$2SO_{2} + O_{2} \xrightarrow{кат., t} 2SO_{3}$
Простое вещество сера в этой реакции не образуется.
Ответ: не образуется.

4) H₂S(изб.) + O₂...
Это реакция горения сероводорода. При избытке сероводорода (или недостатке кислорода) происходит неполное окисление, в результате которого образуется элементарная сера и вода.
$2H_{2}\stackrel{-2}{S} + O_{2} \rightarrow 2\stackrel{0}{S}\downarrow + 2H_{2}O$
При избытке кислорода реакция пошла бы до $SO_{2}$ и $H_{2}O$. Так как указан избыток $H_{2}S$, образуется сера.
Ответ: образуется.

5) CuS + O₂...
Это реакция обжига сульфида меди(II). В результате образуется оксид меди(II) и оксид серы(IV).
$2CuS + 3O_{2} \xrightarrow{t} 2CuO + 2SO_{2}\uparrow$
Простое вещество сера в этой реакции не образуется.
Ответ: не образуется.

6) Na₂S + HCl...
Это реакция обмена между солью (сульфидом натрия) и сильной кислотой (соляной кислотой). В результате образуется хлорид натрия и выделяется газ сероводород.
$Na_{2}S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}S\uparrow$
Простое вещество сера в этой реакции не образуется.
Ответ: не образуется.

7) Na₂S₂O₃ + H₂SO₄...
Это реакция между тиосульфатом натрия и сильной кислотой. Образующаяся тиосерная кислота ($H_{2}S_{2}O_{3}$) крайне неустойчива и мгновенно разлагается с образованием серы, оксида серы(IV) и воды. Это реакция диспропорционирования.
$Na_{2}S_{2}O_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}S_{2}O_{3}$
$H_{2}S_{2}O_{3} \rightarrow S\downarrow + SO_{2}\uparrow + H_{2}O$
Суммарное уравнение:
$Na_{2}S_{2}O_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + S\downarrow + SO_{2}\uparrow + H_{2}O$
В этой реакции образуется простое вещество сера.
Ответ: образуется.

Таким образом, реакции, в которых можно получить серу — простое вещество, это реакции под номерами 2, 4 и 7.