Лабораторный опыт №28, страница 177 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 28. Горение серы на воздухе и в кислороде

Наберите в ложечку для сжигания веществ немного серы, подожгите её. Каков характер пламени горящей серы? Как изменится пламя, если ложечку с горящей серой внести в колбу с кислородом (с этой целью получите его из пероксида водорода, используя оксид марганца (IV))? Какой запах имеет образовавшийся продукт? Запишите уравнение реакции, рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Решение

Каков характер пламени горящей серы?
При сжигании на воздухе сера горит неярким, спокойным пламенем синего цвета.
Ответ: На воздухе сера горит неярким синим пламенем.

Как изменится пламя, если ложечку с горящей серой внести в колбу с кислородом (с этой целью получите его из пероксида водорода, используя оксид марганца (IV))?
Кислород для опыта получают каталитическим разложением пероксида водорода в присутствии оксида марганца(IV) в качестве катализатора: $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow$. В отличие от воздуха, где содержание кислорода составляет около 21%, в колбе находится чистый кислород. Из-за высокой концентрации окислителя горение серы происходит гораздо интенсивнее. Пламя становится очень ярким, приобретает насыщенный сине-фиолетовый цвет.
Ответ: В чистом кислороде сера горит гораздо интенсивнее, ярким сине-фиолетовым пламенем.

Какой запах имеет образовавшийся продукт?
В результате горения серы образуется оксид серы(IV) — сернистый газ ($SO_2$). Это бесцветный газ с характерным резким, удушливым запахом (такой запах можно почувствовать при зажигании спички).
Ответ: Образовавшийся продукт (сернистый газ $SO_2$) имеет резкий, удушливый запах.

Запишите уравнение реакции, рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
Уравнение реакции горения серы:
$S + O_2 \rightarrow SO_2$
Это окислительно-восстановительная реакция. Определим степени окисления элементов до и после реакции:
$S^0 + O_2^0 \rightarrow S^{+4}O_2^{-2}$
Составим схемы процессов окисления и восстановления (электронный баланс):
$S^0 - 4e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 | процесс окисления
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 | процесс восстановления
Атом серы отдает 4 электрона, повышая свою степень окисления, следовательно, сера ($S$) является восстановителем. Молекула кислорода принимает 4 электрона, понижая степень окисления, следовательно, кислород ($O_2$) является окислителем.
Ответ: Уравнение реакции: $S + O_2 \rightarrow SO_2$. Сера ($S^0$) является восстановителем, окисляясь до $S^{+4}$. Кислород ($O_2^0$) является окислителем, восстанавливаясь до $O^{-2}$.