Номер 11, страница 25 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Продукт сжигания серы в кислороде пропустили вместе с кислородом над разогретым оксидом ванадия(V). Полученное при этом вещество растворили в воде, в результате образовалась серная кислота. Напишите уравнения соответствующих химических реакций. Укажите роль оксида ванадия(V) в химической реакции.

Решение

Описанный в задаче процесс представляет собой классический трехстадийный метод получения серной кислоты, известный как контактный способ.

Уравнения соответствующих химических реакций

1. Первая стадия — сжигание серы в кислороде. В результате этой реакции образуется оксид серы(IV), также известный как сернистый газ.
$S + O_2 \rightarrow SO_2$

2. Вторая стадия — каталитическое окисление оксида серы(IV) до оксида серы(VI). Газовую смесь, состоящую из оксида серы(IV) и кислорода, пропускают над твердым катализатором — оксидом ванадия(V) ($V_2O_5$) — при повышенной температуре (около 450-500 °C).
$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$

3. Третья стадия — гидратация оксида серы(VI). Полученный серный ангидрид растворяют в воде, в результате чего образуется серная кислота.
$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Роль оксида ванадия(V) в химической реакции

В реакции окисления оксида серы(IV) до оксида серы(VI) (вторая стадия) оксид ванадия(V) ($V_2O_5$) выполняет роль катализатора. Катализатор — это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но само при этом не расходуется и не входит в состав конечных продуктов. Использование катализатора позволяет проводить процесс с достаточной скоростью при более низких температурах, что делает его экономически выгодным.

Ответ:

Уравнения реакций:
$S + O_2 \rightarrow SO_2$
$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$
$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Роль оксида ванадия(V) в химической реакции — катализатор.