Номер 8, страница 300 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 42. Оксид серы(VI). Серная кислота и её соли - номер 8, страница 300.

Условие.

8. Установите соответствие между веществом и реагентами, с каждым из которых данное вещество взаимодействует.

ВЕЩЕСТВО

А) $H_2SO_4(\text{конц.})$

Б) $H_2SO_4(\text{разб.})$

В) $SO_2$

Г) $O_2$

РЕАГЕНТЫ

1) $KI, Cu, H_2S$

2) $KOH, MgO, Al$

3) $CaO, KMnO_4, NaOH$

4) $H_2, N_2, Mg$

5) $Cl_2, HCl, HI$

Решение.

Решение 2.

А) $H_2SO_4$(конц.)
Концентрированная серная кислота является сильной кислотой и сильным окислителем. Рассмотрим реакции с реагентами из группы 1 ($KI, Cu, H_2S$):
1. Реакция с иодидом калия ($\text{KI}$): концентрированная $H_2SO_4$ окисляет иодид-ион $I^-$ до свободного иода $I_2$.
$8KI + 5H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow 4K_2SO_4 + 4I_2 + H_2S + 4H_2O$
2. Реакция с медью ($\text{Cu}$): медь — металл, стоящий в ряду напряжений после водорода, поэтому она не реагирует с разбавленными кислотами, но реагирует с кислотами-окислителями, какой является концентрированная серная кислота.
$Cu + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$
3. Реакция с сероводородом ($H_2S$): концентрированная серная кислота окисляет сероводород, в котором сера имеет низшую степень окисления (-2).
$H_2SO_4(\text{конц.}) + 3H_2S \rightarrow 4S\downarrow + 4H_2O$
Все вещества из группы 1 реагируют с концентрированной серной кислотой.
Ответ: 1.

Б) $H_2SO_4$(разб.)
Разбавленная серная кислота проявляет свойства типичной сильной кислоты (не является сильным окислителем). Рассмотрим реакции с реагентами из группы 2 ($KOH, MgO, Al$):
1. Реакция с гидроксидом калия ($KOH$): реакция нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием.
$H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$
2. Реакция с оксидом магния ($MgO$): реакция обмена между кислотой и основным оксидом.
$H_2SO_4 + MgO \rightarrow MgSO_4 + H_2O$
3. Реакция с алюминием ($\text{Al}$): алюминий — активный металл, стоящий в ряду напряжений до водорода, поэтому он вытесняет водород из разбавленных кислот.
$2Al + 3H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$
Все вещества из группы 2 реагируют с разбавленной серной кислотой.
Ответ: 2.

В) $SO_2$
Оксид серы(IV) — кислотный оксид, в котором сера находится в промежуточной степени окисления +4, поэтому он может быть и окислителем, и восстановителем. Рассмотрим реакции с реагентами из группы 3 ($CaO, KMnO_4, NaOH$):
1. Реакция с оксидом кальция ($CaO$): реакция между кислотным и основным оксидами с образованием соли.
$SO_2 + CaO \rightarrow CaSO_3$
2. Реакция с перманганатом калия ($KMnO_4$): $SO_2$ выступает как восстановитель, окисляясь до серы(+6), а сильный окислитель $KMnO_4$ восстанавливается, обесцвечивая раствор.
$5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$
3. Реакция с гидроксидом натрия ($NaOH$): реакция между кислотным оксидом и щелочью с образованием соли и воды.
$SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$
Все вещества из группы 3 реагируют с оксидом серы(IV).
Ответ: 3.

Г) $O_2$
Кислород — сильный окислитель, реагирующий со многими простыми и сложными веществами. Рассмотрим реакции с реагентами из группы 4 ($H_2, N_2, Mg$):
1. Реакция с водородом ($H_2$): при поджигании или в присутствии катализатора образуется вода.
$2H_2 + O_2 \xrightarrow{t} 2H_2O$
2. Реакция с азотом ($N_2$): реакция происходит при очень высокой температуре (в электрическом разряде) с образованием оксида азота(II).
$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$
3. Реакция с магнием ($\text{Mg}$): активный металл магний горит в кислороде с образованием оксида.
$2Mg + O_2 \xrightarrow{t} 2MgO$
Все вещества из группы 4 реагируют с кислородом.
Ответ: 4.