Номер 48, страница 68 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

7. Кислород, сера и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 48, страница 68.

Условие.

48. Бесцветный газ А с резким характерным запахом окисляется кислородом в присутствии катализатора в соединение В, представляющее собой летучую жидкость. Вещество В, соединяясь с негашеной известью, образует соль С. Определите вещества, напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

1. Определение вещества А.

Согласно условию, вещество А — это бесцветный газ с резким характерным запахом. Этим описаниям соответствуют несколько газов, например, аммиак ($NH_3$) или диоксид серы ($SO_2$). Чтобы определить вещество точно, проанализируем его химические свойства, описанные далее в задаче.

2. Определение вещества B.

Вещество А окисляется кислородом в присутствии катализатора, образуя вещество В, которое является летучей жидкостью.

• Если предположить, что А — это аммиак ($NH_3$), то его каталитическое окисление приводит к образованию оксида азота(II) ($NO$), который является газом:
  $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt/Rh} 4NO + 6H_2O$
  Это не соответствует условию, что B — жидкость.
• Если предположить, что А — это диоксид серы ($SO_2$), то его каталитическое окисление (ключевая стадия контактного способа получения серной кислоты) приводит к образованию оксида серы(VI) ($SO_3$):
  $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3$
  Оксид серы(VI) (серный ангидрид) при стандартных условиях является летучей жидкостью (температура плавления 16,9 °C, температура кипения 44,8 °C). Это полностью соответствует описанию вещества B.

Таким образом, вещество А — это диоксид серы ($SO_2$), а вещество B — это оксид серы(VI) ($SO_3$).

3. Определение вещества C.

Вещество В ($SO_3$) соединяется с негашёной известью, образуя соль С. Негашёная известь — это оксид кальция ($CaO$). Оксид серы(VI) является кислотным оксидом, а оксид кальция — основным. При их взаимодействии происходит реакция нейтрализации с образованием соли — сульфата кальция ($CaSO_4$).

$SO_3 + CaO \rightarrow CaSO_4$

Следовательно, вещество C — это сульфат кальция ($CaSO_4$).

Итак, искомые вещества:

A — диоксид серы ($SO_2$)

B — оксид серы(VI) ($SO_3$)

C — сульфат кальция ($CaSO_4$)

Уравнения реакций:

1) Каталитическое окисление диоксида серы:

$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{kat.} 2SO_3$

2) Взаимодействие оксида серы(VI) с оксидом кальция:

$SO_3 + CaO \rightarrow CaSO_4$

Ответ: Вещество А – диоксид серы ($SO_2$), вещество B – оксид серы(VI) ($SO_3$), вещество C – сульфат кальция ($CaSO_4$).

Уравнения реакций:

$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{kat.} 2SO_3$

$SO_3 + CaO \rightarrow CaSO_4$