§24. Сера

Лабораторный опыт №28

Горение серы на воздухе и в кислороде
Наберите в ложечку для сжигания веществ немного серы, подожгите её. Каков характер пламени горящей серы? Как изменится пламя, если ложечку с горящей серой внести в колбу с кислородом (с этой целью получите его из пероксида водорода, используя оксид марганца (IV))? Какой запах имеет образовавшийся продукт? Запишите уравнение реакции, рассмотрите окислительно−восстановительные процессы.

Ответ:

Горение серы на воздухе и в кислороде
Набрали в ложечку для сжигания веществ немного серы, подожгли её.
Пламя горения серы имеет голубой цвет.
$S + O_{2} = SO_{2}$
$O_{2}^{0} + 4ē ⟶ 2O^{-2}$ − окислитель
$S^{0} - 4ē ⟶ S^{+2}$ − восстановитель
При внесении горящей серы в кислород, пламя становится ослепительно−ярким. Оксид серы (IV) имеет резкий запах, похожий на запах загорающейся спички.

i

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Ответ:

Электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных:
1) Сайт "Cyber leninka".
2) Сайт "Chem".
3) Сайт "Химия и жизнь".

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Ответ:

Строение и свойства атомов серы
Атомы серы, как и атомы кислорода и всех остальных элементов главной подгруппы VI группы Периодической системы Д. И, Менделеева, содержат на внешнем энергетическом уровне шесть электронов, из которых два электрона неспаренные. Однако по сравнению с атомами кислорода атомы серы имеют больший радиус, менышее значение электроотрицательности, поэтому проявляют более выраженные восстановительные свойства, образуя соединения со степенями окисления +2, +4, +6. По отношению к менее электроотрицательным элементам (водороду) сера проявляет окислительные свойства и приобретает степень окисления − 2.

?

1. Вычислите объём сернистого газа (н. у.), который образуется при обжиге 485 кг цинковой обманки, содержащей в качестве примеси 20% оксида кремния (IV).

Ответ:

Дано:
$m_{техн}$ (ZnS) = 485 кг
ω (примесей) = 20%
Найти:
V ($SO_{2}$) − ?
Решение:
$2ZnS + 3O_{2} = 2ZnO + 2SO_{2}$
ω (ZnS) = 100% − 20% = 80%, или 0,8
m (ZnS) = $m_{техн}$ (ZnS) * ω (ZnS) = 485 * 0,8 = 388 кг
n (ZnS) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{388}{97}$ = 4 кмоль
n ($SO_{2}$) = n (ZnS) = 4 кмоль
V ($SO_{2}$) = n * $V_{m}$ = 4 * 22,4 = 89,6 $м^{3}$
Ответ: V ($SO_{2}$) = 89,6 $м^{3}$.

2. Составьте уравнение реакции взаимодействия серы с бертолетовой солью $KClO_{3}$, зная, что в результате её образуется хлорид калия и сернистый газ (при уравнивании используйте метод электронного баланса). Рассмотрите эту реакцию как окислительно−восстановительный процесс.

Ответ:

Составим уравнение реакции взаимодействия серы с бертолетовой солью $KClO_{3}$, зная, что в результате её образуется хлорид калия и сернистый газ:
$3S + 2KClO_{3} = 2KCl + 3SO_{2}$
$Cl^{+5} + 6ē ⟶ Cl^{-}$ − окислитель
$S^{0} - 4ē ⟶ S^{+4}$ − восстановитель

3. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
S $\overset{1}{⟶}$ HgS $\overset{2}{⟶}$ $SO_{2}$ $\overset{3}{⟶}$ $Na_{2}SO_{3}$ $\overset{4}{⟶}$ $SO_{2}$ $\overset{5}{⟶}$ $SO_{3}$ $\overset{6}{⟶}$ $H_{2}SO_{4}$
Укажите среди этих реакций окислительно−восстановительные, определите окислители и восстановители.

Ответ:

S $\overset{1}{⟶}$ HgS $\overset{2}{⟶}$ $SO_{2}$ $\overset{3}{⟶}$ $Na_{2}SO_{3}$ $\overset{4}{⟶}$ $SO_{2}$ $\overset{5}{⟶}$ $SO_{3}$ $\overset{6}{⟶}$ $H_{2}SO_{4}$
1) $Hg + S = HgS$
$S^{0} + 2ē ⟶ S^{-2}$ − окислитель
$Hg^{0} - 2ē ⟶ Hg^{+2}$ − восстановитель
2) $2HgS + 3O_{2} = 2HgO + 2SO_{2}$
$O_{2}^{0} + 4ē ⟶ 2O^{-2}$ − окислитель
$S^{-2} - 6ē ⟶ S^{+4}$ − восстановитель
3) $SO_{2} + 2NaOH = Na_{2}SO_{3} + H_{2}O$
4) $Na_{2}SO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + SO_{2}↑$
5) $2SO_{2} + O_{2} ⇄ 2SO_{3}$
$O_{2}^{0} + 4ē ⟶ 2O^{-2}$ − окислитель
$S^{+4} - 2ē ⟶ S^{+6}$ − восстановитель
6) $SO_{3} + H_{2}O = H_{2}SO_{4}$

4. Выдающийся естествоиспытатель древности Плиний Старший погиб в 70 г. н.э. при извержении вулкана. Его племянник в письме историку Тациту писал: «...Вдруг раздались раскаты грома, и от горного пламени покатились вниз чёрные серные пары. Все разбежались. Плиний... упал и задохся».
Какими свойствами обладают соединения, входящие в состав вулканических газов?

Ответ:

Соединения, входящие в состав вулканических газов, обладают удушающими свойствами.

5. Почему процесс обеззараживания помещений от пролитой ртути называют демеркуризацией?

Ответ:

Процесс обеззараживания помещений от пролитой ртути называют демеркуризацией, так как ртуть являлась символом планеты Меркурий, а приставка де− означает отсутствие.