Номер 4, страница 28, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения веществ:

a) $S \to SO_2 \to H_2SO_3 \to BaSO_3 \to SO_2 \to SO_3 \to BaSO_4$

б) $S \to HgS \to SO_2 \to SO_3 \to H_2SO_4$

в) $S \to ZnS \to H_2S \to SO_2 \to Na_2SO_3$

г) $H_2SO_4 \to CuSO_4 \to Cu(OH)_2 \to CuCl_2$

Укажите среди этих реакций окислительно-восстановительные, определите окислитель и восстановитель.

Решение

Ниже представлены уравнения реакций для каждой цепочки превращений с указанием окислительно-восстановительных реакций, окислителей и восстановителей.

1. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

Реакция горения серы в кислороде. Это окислительно-восстановительная реакция.

Электронный баланс:

$S^0 - 4e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 | окисление, $S^0$ - восстановитель

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 | восстановление, $O_2^0$ - окислитель

2. $SO_2 + H_2o \rightleftharpoons H_2SO_3$

Реакция образования сернистой кислоты. Степени окисления не изменяются, реакция не является окислительно-восстановительной.

3. $H_2SO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_3\downarrow + 2H_2O$

Реакция нейтрализации между сернистой кислотой и гидроксидом бария с образованием осадка сульфита бария. Это реакция обмена, не окислительно-восстановительная.

4. $BaSO_3 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + SO_2\uparrow + H_2O$

Реакция сульфита бария с соляной кислотой. Более сильная кислота вытесняет более слабую. Это реакция обмена, не окислительно-восстановительная.

5. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$

Каталитическое окисление диоксида серы до триоксида серы. Это окислительно-восстановительная реакция.

Электронный баланс:

$S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}$ | 2 | окисление, $SO_2$ (за счет $S^{+4}$) - восстановитель

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 | восстановление, $O_2^0$ - окислитель

6. $SO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + H_2O$

Реакция кислотного оксида с основанием с образованием осадка сульфата бария. Реакция не является окислительно-восстановительной.

Ответ:

1. $S + O_2 \rightarrow SO_2$

2. $SO_2 + H_2o \rightarrow H_2SO_3$

3. $H_2SO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_3\downarrow + 2H_2O$

4. $BaSO_3 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + SO_2\uparrow + H_2O$

5. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$

6. $SO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + H_2O$

1. $S + Hg \rightarrow HgS$

Реакция соединения серы и ртути. Это окислительно-восстановительная реакция.

Электронный баланс:

$Hg^0 - 2e^- \rightarrow Hg^{+2}$ | 1 | окисление, $Hg^0$ - восстановитель

$S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$ | 1 | восстановление, $S^0$ - окислитель

2. $HgS + O_2 \xrightarrow{t} Hg + SO_2$

Обжиг сульфида ртути. Это окислительно-восстановительная реакция.

Электронный баланс:

$S^{-2} - 6e^- \rightarrow S^{+4}$ | 2 | окисление, $HgS$ (за счет $S^{-2}$) - восстановитель

$Hg^{+2} + 2e^- \rightarrow Hg^0$ | 3 | восстановление, $HgS$ (за счет $Hg^{+2}$) - окислитель

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 3 | восстановление, $O_2^0$ - окислитель

Уравнение с коэффициентами: $HgS + O_2 \rightarrow Hg + SO_2$ (уже сбалансировано)

Восстановитель - $HgS$ (за счет атома серы), окислители - $O_2$ и $HgS$ (за счет иона ртути).

3. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$

Окисление диоксида серы. Это окислительно-восстановительная реакция. $SO_2$ - восстановитель, $O_2$ - окислитель (см. пункт а.5).

4. $SO_3 + H_2o \rightarrow H_2SO_4$

Реакция триоксида серы с водой с образованием серной кислоты. Не является окислительно-восстановительной.

Ответ:

1. $S + Hg \rightarrow HgS$

2. $HgS + O_2 \xrightarrow{t} Hg + SO_2$

3. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$

4. $SO_3 + H_2o \rightarrow H_2SO_4$

1. $S + Zn \xrightarrow{t} ZnS$

Сплавление серы и цинка. Это окислительно-восстановительная реакция.

Электронный баланс:

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ | 1 | окисление, $Zn^0$ - восстановитель

$S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$ | 1 | восстановление, $S^0$ - окислитель

2. $ZnS + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2S\uparrow$

Получение сероводорода действием кислоты на сульфид цинка. Это реакция обмена, не окислительно-восстановительная.

3. $2H_2S + 3O_2 \xrightarrow{t} 2SO_2 + 2H_2O$

Горение сероводорода в избытке кислорода. Это окислительно-восстановительная реакция.

Электронный баланс:

$S^{-2} - 6e^- \rightarrow S^{+4}$ | 2 | окисление, $H_2S$ (за счет $S^{-2}$) - восстановитель

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 3 | восстановление, $O_2^0$ - окислитель

4. $SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

Реакция диоксида серы с гидроксидом натрия. Это кислотно-основная реакция, не окислительно-восстановительная.

Ответ:

1. $S + Zn \rightarrow ZnS$

2. $ZnS + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2S\uparrow$

3. $2H_2S + 3O_2 \rightarrow 2SO_2 + 2H_2O$

4. $SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

1. $H_2SO_4 + Cuo \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

Реакция серной кислоты с оксидом меди(II). Это реакция обмена, не окислительно-восстановительная.

2. $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

Реакция сульфата меди(II) с гидроксидом натрия с образованием осадка гидроксида меди(II). Это реакция обмена, не окислительно-восстановительная.

3. $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

Реакция гидроксида меди(II) с соляной кислотой. Это реакция нейтрализации, не окислительно-восстановительная.

Все реакции в данной цепочке являются реакциями ионного обмена и не являются окислительно-восстановительными.

Ответ:

1. $H_2SO_4 + Cuo \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

2. $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

3. $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$