Номер 14, страница 301 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 42. Оксид серы(VI). Серная кислота и её соли - номер 14, страница 301.

Условие.

14. Серу сожгли в избытке кислорода. Полученный газ пропустили через марганцевую кислоту, затем добавили раствор нитрата бария. Образовавшийся осадок отфильтровали, высушили и прокалили с углём. Составьте уравнения всех этих реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

В задаче описана последовательность химических превращений. Составим уравнения для каждой стадии.

1. Сжигание серы в избытке кислорода. При горении серы образуется диоксид серы (сернистый газ).

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. Пропускание полученного газа через марганцевую кислоту. Диоксид серы ($SO_2$) вступает в окислительно-восстановительную реакцию с марганцевой кислотой ($H_2MnO_4$). Сера, имеющая степень окисления +4, является восстановителем и окисляется до +6. Марганец в степени окисления +6 является окислителем и восстанавливается до +2. В результате реакции образуются серная кислота и сульфат марганца(II).

$2SO_2 + H_2MnO_4 \rightarrow H_2SO_4 + MnSO_4$

3. Добавление раствора нитрата бария. К полученному раствору, который содержит серную кислоту и сульфат марганца(II), добавляют раствор нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$). Ионы бария ($Ba^{2+}$) реагируют с сульфат-ионами ($SO_4^{2-}$), образуя белый нерастворимый осадок сульфата бария ($BaSO_4$). Реакции идут с обоими компонентами, содержащими сульфат-ион.

$H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3$

$MnSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + Mn(NO_3)_2$

4. Прокаливание осадка с углём. Отфильтрованный и высушенный осадок сульфата бария прокаливают с углем (углеродом C). При высокой температуре происходит восстановление сульфата бария до сульфида бария ($BaS$). Углерод окисляется, как правило, до угарного газа ($\text{CO}$).

$BaSO_4 + 4C \xrightarrow{t} BaS + 4CO\uparrow$

Ответ:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

$2SO_2 + H_2MnO_4 \rightarrow H_2SO_4 + MnSO_4$

$H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3$

$MnSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + Mn(NO_3)_2$

$BaSO_4 + 4C \xrightarrow{t} BaS + 4CO\uparrow$