Номер 1, страница 110 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть I

1. Запишите стадии получения $H_2SO_4$ и соответствующие уравнения реакций.

1 $\rightarrow \square \square \square$

2 $\rightarrow \square \square \square$

3 $\rightarrow \square \square \square \square$

1) a)

б)

в)

2)

3)

1) а) Первая стадия производства серной кислоты — это получение диоксида серы $SO_2$ (сернистого газа). В качестве сырья чаще всего используют серный колчедан (пирит) $FeS_2$ или элементарную серу $S$.

1) б) Основной способ — обжиг пирита в печах в "кипящем слое". Уравнение реакции: $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$.

1) в) Альтернативный, более современный способ — сжигание серы в кислороде. Уравнение реакции: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$.

Ответ: Первая стадия — получение диоксида серы $SO_2$ путем обжига пирита ($4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2$) или сжигания серы ($S + O_2 \rightarrow SO_2$).

2) Вторая стадия — каталитическое окисление диоксида серы $SO_2$ в триоксид серы $SO_3$. Реакция является обратимой и экзотермичной, проводится при температуре 450-500°C в присутствии катализатора, например, оксида ванадия(V) $V_2O_5$. Уравнение реакции: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$.

Ответ: Вторая стадия — окисление диоксида серы в триоксид серы в присутствии катализатора: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$.

3) Третья стадия — получение серной кислоты из триоксида серы $SO_3$. Прямое взаимодействие $SO_3$ с водой не используется из-за образования трудноконденсируемого тумана серной кислоты. Вместо этого $SO_3$ поглощают концентрированной серной кислотой, получая олеум, который затем разбавляют водой. Уравнения реакций: $SO_3 + H_2SO_4 (\text{конц.}) \rightarrow H_2S_2O_7$ (олеум); $H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2H_2SO_4$.

Ответ: Третья стадия — поглощение $SO_3$ концентрированной серной кислотой с образованием олеума ($SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7$) и его последующее разбавление водой ($H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2H_2SO_4$).