Номер 4, страница 56 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Дополните схему последовательных превращений и запишите уравнения соответствующих реакций.

$H_2O_2 \rightarrow X_1 \rightarrow SO_2 \rightarrow X_2 \rightarrow H_2SO_4$

$X_1 - $ __________ $X_2 - $ __________

1) __________

2) __________

3) __________

4) __________

Решение

Для того чтобы дополнить схему, необходимо определить промежуточные вещества $X_1$ и $X_2$ и записать уравнения соответствующих реакций.

$X_1$ — $O_2$ (кислород)

$X_2$ — $SO_3$ (оксид серы(VI) или серный ангидрид)

1) Первое превращение — это разложение пероксида водорода ($H_2O_2$). В результате этой реакции, которая часто катализируется оксидом марганца(IV) ($MnO_2$), образуются вода и кислород. Судя по следующему этапу, где из $X_1$ получают $SO_2$, веществом $X_1$ является кислород.
$2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow$
Ответ: $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow$

2) Второе превращение — получение оксида серы(IV) ($SO_2$) из вещества $X_1$ (кислорода). Это стандартная реакция горения серы в кислороде при нагревании.
$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
Ответ: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

3) Третье превращение — получение вещества $X_2$ из оксида серы(IV). Дальнейшая цель — получить серную кислоту, поэтому $SO_2$ необходимо окислить до оксида серы(VI) ($SO_3$). Таким образом, вещество $X_2$ — это $SO_3$. Реакция является обратимой и проводится в присутствии катализатора (например, $V_2O_5$) при повышенной температуре.
$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$
Ответ: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

4) Четвертое превращение — получение серной кислоты ($H_2SO_4$) из вещества $X_2$ ($SO_3$). Серная кислота образуется при взаимодействии кислотного оксида серы(VI) с водой.
$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$
Ответ: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$