Номер 5, страница 65 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

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

$FeS_2 \rightarrow X_1 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow SO_2 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow X_1$

$X_1$ —

а) В лаборатории — разложением нитрата аммония:

б) В промышленности:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

В данной схеме превращений вещество $X_1$ — это диоксид серы (сернистый газ) с химической формулой $SO_2$.

Ниже приведены уравнения реакций для каждого этапа превращения:

1) Первая стадия — это обжиг пирита (дисульфида железа) для получения диоксида серы. Реакция протекает при сильном нагревании на воздухе.

Ответ: $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$

2) Далее диоксид серы окисляется до триоксида серы. Эта реакция является ключевой в производстве серной кислоты (контактный способ), она обратима и проводится с использованием катализатора (например, оксида ванадия(V)) при температуре $450-500^\circ C$.

Ответ: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

3) Триоксид серы является кислотным оксидом и при взаимодействии с водой образует серную кислоту.

Ответ: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

4) Для получения диоксида серы из серной кислоты необходимо использовать ее концентрированный раствор и восстановитель. Концентрированная серная кислота — сильный окислитель и реагирует, например, с малоактивными металлами, как медь, при нагревании.

Ответ: $Cu + 2H_2SO_4 \text{(конц.)} \xrightarrow{t^\circ} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

5) Превращение диоксида серы обратно в серную кислоту. Это реакция окисления, которая может протекать в водном растворе в присутствии окислителя, например, кислорода.

Ответ: $2SO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 2H_2SO_4$

6) Последний этап — это снова получение диоксида серы ($X_1$) из серной кислоты. Реакция аналогична пункту 4. Можно использовать другой восстановитель, например, неметалл углерод.

Ответ: $C + 2H_2SO_4 \text{(конц.)} \xrightarrow{t^\circ} CO_2\uparrow + 2SO_2\uparrow + 2H_2O$