Номер 9, страница 154 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. В одну стадию нельзя осуществить превращение

1) $S \rightarrow SO_2$

2) $SO_2 \rightarrow CaSO_4$

3) $SO_2 \rightarrow SO_3$

4) $Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4$

1) $S \rightarrow SO_2$
Данное превращение представляет собой реакцию горения серы в кислороде. Это реакция прямого синтеза оксида серы(IV) из простых веществ. Реакция протекает в одну стадию при поджигании серы. Уравнение реакции:
$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
Ответ: Превращение можно осуществить в одну стадию.

2) $SO_2 \rightarrow CaSO_4$
Это превращение требует не только введения в состав вещества иона кальция, но и изменения степени окисления серы с $+4$ (в $SO_2$) до $+6$ (в $CaSO_4$). Оксид серы(IV) $SO_2$ является кислотным оксидом, которому соответствует сернистая кислота $H_2SO_3$. Сульфат кальция $CaSO_4$ — это соль серной кислоты $H_2SO_4$. Таким образом, для осуществления данного превращения необходимо провести окисление серы и затем реакцию с соединением кальция. Обычно это делают в две стадии:
Стадия 1: Окисление оксида серы(IV) до оксида серы(VI).
$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$
Стадия 2: Реакция оксида серы(VI) с оксидом или гидроксидом кальция.
$SO_3 + CaO \rightarrow CaSO_4$
Прямое взаимодействие $SO_2$ с соединениями кальция (например, $Ca(OH)_2$) приводит к образованию сульфита кальция $CaSO_3$, а не сульфата:
$SO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_3 \downarrow + H_2O$
Для получения сульфата потребовалась бы дополнительная стадия окисления сульфита. Следовательно, осуществить данное превращение в одну простую стадию невозможно.
Ответ: Превращение нельзя осуществить в одну стадию.

3) $SO_2 \rightarrow SO_3$
Это превращение является реакцией окисления оксида серы(IV) до оксида серы(VI). Данная реакция является ключевой стадией в производстве серной кислоты (контактный способ) и проводится в одну стадию в присутствии катализатора (например, $V_2O_5$) при повышенной температуре.
Уравнение реакции:
$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$
Ответ: Превращение можно осуществить в одну стадию.

4) $Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4$
Данное превращение осуществляется в одну стадию с помощью реакции ионного обмена. Сульфат натрия $Na_2SO_4$ — растворимая соль. При добавлении к его раствору раствора любой растворимой соли бария (например, хлорида бария $BaCl_2$ или нитрата бария $Ba(NO_3)_2$) мгновенно выпадает белый осадок нерастворимого сульфата бария $BaSO_4$.
Уравнение реакции:
$Na_2SO_4(р-р) + BaCl_2(р-р) \rightarrow BaSO_4(т)\downarrow + 2NaCl(р-р)$
Ответ: Превращение можно осуществить в одну стадию.