Номер 9, страница 169 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. В генетическом ряду $S \rightarrow SO_2 \rightarrow \dots \rightarrow K_2SO_3$ пропущена формула

1) $K_2SO_4$

2) $H_2S$

3) $KOH$

4) $H_2SO_3$

Решение

Заданный генетический ряд представляет собой последовательность химических превращений соединений серы: $S \rightarrow SO_2 \rightarrow \dots \rightarrow K_2SO_3$. Это типичный пример генетической связи для неметаллов, который следует схеме: простое вещество (неметалл) $\rightarrow$ кислотный оксид $\rightarrow$ кислота $\rightarrow$ соль.

Проанализируем этапы этой цепочки:

1. Первый этап: $S \rightarrow SO_2$. Сера (простое вещество) окисляется кислородом до оксида серы(IV) ($SO_2$), который является кислотным оксидом. Уравнение реакции:
$S + O_2 \rightarrow SO_2$

2. Последний этап: $\dots \rightarrow K_2SO_3$. Конечным продуктом является сульфит калия ($K_2SO_3$) – соль. Соли обычно получают в результате реакции кислоты с основанием. Сульфит калия является солью, образованной катионом калия ($K^+$) и анионом сернистой кислоты ($SO_3^{2-}$).

3. Поиск промежуточного звена: $SO_2 \rightarrow \dots$. Нам нужно найти вещество, которое можно получить из кислотного оксида $SO_2$ и из которого затем можно получить соль $K_2SO_3$. Логичным промежуточным звеном является кислота, соответствующая данному кислотному оксиду. Кислотному оксиду $SO_2$ соответствует сернистая кислота $H_2SO_3$.
Реакция образования кислоты из оксида: $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$
Далее эта кислота реагирует с основанием (например, гидроксидом калия $KOH$) с образованием соли и воды:
$H_2SO_3 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + 2H_2O$

Таким образом, пропущенным веществом в генетическом ряду является сернистая кислота, формула которой $H_2SO_3$. Это соответствует варианту ответа 4.

Рассмотрим, почему другие варианты не подходят:

• 1) $K_2SO_4$ (сульфат калия) – это соль серной, а не сернистой кислоты. Для ее получения из $SO_2$ требуется дополнительное окисление серы до степени окисления +6 (например, до $SO_3$), что не соответствует конечному продукту $K_2SO_3$.
• 2) $H_2S$ (сероводород) – в этом соединении сера имеет степень окисления -2, в то время как в $SO_2$ она +4. Переход от $SO_2$ к $H_2S$ является реакцией восстановления и не вписывается в данную логическую цепь превращений.
• 3) $KOH$ (гидроксид калия) – это щелочь, реагент, необходимый для получения конечной соли из кислоты или кислотного оксида, а не промежуточный продукт превращения соединений серы.

Полная цепочка превращений выглядит так: $S \xrightarrow{+O_2} SO_2 \xrightarrow{+H_2O} H_2SO_3 \xrightarrow{+2KOH} K_2SO_3$.

Ответ: 4) $H_2SO_3$.