Номер 3, страница 119 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 27. Генетическая связь между классами неорганических соединений. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 3, страница 119.

3. В схеме превращений

$SO_2 \xrightarrow{X_1} SO_3 \xrightarrow{X_2} H_2SO_4 \xrightarrow{X_3} Na_2SO_4$

веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно:

1) $O_2$, $H_2O$, $NaOH$

2) $NO_2$, $H_2$, $NaCl$

3) $O_2$, $H_2O$, $N_2$

4) $O_2$, $H_2$, $NH_3 \cdot H_2O$

Запишите уравнения реакций, соответствующих приведённой цепочке превращений.

Для решения данной задачи необходимо последовательно проанализировать каждый этап в представленной схеме химических превращений и определить, какие реагенты ($X_1$, $X_2$ и $X_3$) необходимы для осуществления этих реакций.

1. Превращение $SO_2 \xrightarrow{X_1} SO_3$

На первом этапе оксид серы(IV) ($SO_2$) превращается в оксид серы(VI) ($SO_3$). В этой реакции степень окисления серы увеличивается с +4 до +6. Это процесс окисления, для которого требуется окислитель. Из предложенных вариантов в качестве окислителя подходит кислород ($O_2$). Эта реакция является ключевой стадией в производстве серной кислоты (контактный способ) и протекает при нагревании в присутствии катализатора (например, $V_2O_5$).

Уравнение реакции: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$.

Таким образом, вещество $X_1$ – это кислород $O_2$.

2. Превращение $SO_3 \xrightarrow{X_2} H_2SO_4$

На втором этапе из оксида серы(VI) ($SO_3$) получают серную кислоту ($H_2SO_4$). Оксид серы(VI) является кислотным оксидом, который при взаимодействии с водой ($H_2O$) образует соответствующую ему кислоту.

Уравнение реакции: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$.

Таким образом, вещество $X_2$ – это вода $H_2O$.

3. Превращение $H_2SO_4 \xrightarrow{X_3} Na_2SO_4$

На третьем этапе из серной кислоты ($H_2SO_4$) получают соль – сульфат натрия ($Na_2SO_4$). Для этого кислота должна прореагировать с соединением, содержащим натрий. Классическим примером является реакция нейтрализации кислоты основанием. Из предложенных вариантов подходит гидроксид натрия ($NaOH$).

Уравнение реакции: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$.

Таким образом, вещество $X_3$ – это гидроксид натрия $NaOH$.

Следовательно, веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются кислород, вода и гидроксид натрия. Этот набор соответствует варианту ответа №1.

Решение

Уравнения реакций, соответствующие приведённой цепочке превращений:

1) $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t, kat} 2SO_3$

2) $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

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

Веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно $O_2$, $H_2O$ и $NaOH$.

Ответ: 1) $O_2$, $H_2O$, $NaOH$.