Номер 4, страница 292 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 41. Оксид серы(IV). Сернистая кислота и её соли - номер 4, страница 292.

Условие.

4. Выберите реагенты, с которыми взаимодействует как сероводород, так и сернистый газ: 1) $O_2$; 2) $\text{Cu}$; 3) $Ba(OH)_2$; 4) $HCl$; 5) $KMnO_4$; 6) $H_2$. Подтвердите свой выбор уравнениями реакций.

Решение.

Решение 2.

Реагенты, с которыми взаимодействуют как сероводород ($H_2S$), так и сернистый газ ($SO_2$):

1) O₂

И сероводород, и сернистый газ способны вступать в окислительно-восстановительные реакции с кислородом. Сера в сероводороде имеет степень окисления -2 (низшую), а в сернистом газе +4 (промежуточную), поэтому оба вещества могут быть окислены кислородом.

Взаимодействие сероводорода с кислородом (горение):

При избытке кислорода сероводород сгорает до сернистого газа и воды:

$2H_2S + 3O_2 \xrightarrow{t} 2SO_2 + 2H_2O$

При недостатке кислорода образуется сера:

$2H_2S + O_2 \xrightarrow{t} 2S + 2H_2O$

Взаимодействие сернистого газа с кислородом:

Сернистый газ окисляется кислородом до серного ангидрида в присутствии катализатора (например, оксида ванадия(V)) и при нагревании:

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

Ответ: кислород ($O_2$) взаимодействует как с сероводородом, так и с сернистым газом.

3) Ba(OH)₂

Сероводород является слабой кислотой, а сернистый газ — кислотным оксидом. Оба вещества вступают в реакции нейтрализации с гидроксидом бария, который является сильным основанием (щёлочью).

Взаимодействие сероводорода с гидроксидом бария:

Образуется соль — сульфид бария и вода:

$H_2S + Ba(OH)_2 \rightarrow BaS + 2H_2O$

Взаимодействие сернистого газа с гидроксидом бария:

Образуется нерастворимая соль — сульфит бария и вода:

$SO_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_3\downarrow + H_2O$

Ответ: гидроксид бария ($Ba(OH)_2$) взаимодействует как с сероводородом, так и с сернистым газом.

5) KMnO₄

Перманганат калия является сильным окислителем. И сероводород (S⁻²), и сернистый газ (S⁺⁴) проявляют восстановительные свойства и будут окисляться перманганатом калия. Реакции сопровождаются обесцвечиванием фиолетового раствора $KMnO_4$.

Взаимодействие сероводорода с перманганатом калия (в нейтральной среде):

Сероводород окисляется до серы, а марганец восстанавливается до оксида марганца(IV):

$3H_2S + 2KMnO_4 \rightarrow 3S\downarrow + 2MnO_2\downarrow + 2KOH + 2H_2O$

Взаимодействие сернистого газа с перманганатом калия (в водном растворе):

Сернистый газ окисляется до серной кислоты (и её солей), а марганец восстанавливается до солей марганца(II):

$5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$

Ответ: перманганат калия ($KMnO_4$) взаимодействует как с сероводородом, так и с сернистым газом.