§23. Кислородсодержащие соединения серы (IV).
1. Вычислите относительную плотность оксида серы (IV) по водороду, воздуху и кислороду.
Ответ:
Дано:
`SO_2`
`D_(H_2)(SO_2) = ?`
`D_"возд."(SO_2) = ?`
`D_(O_2)(SO_2) = ?`
Решение
`D_(H_2)(SO_2) = (M(SO_2))/(M(H_2)) = 64/2 = 32`
`D_"возд."(SO_2) = (M(SO_2))/(M("воздуха")) = 64/29 = 2.21`
`D_(O_2)(SO_2) = (M(SO_2))/(M(O_2)) = 64/32 = 2`
Ответ: `D_(H_2)(SO_2) = 32`, `D_"возд."(SO_2) = 2.21`, `D_(O_2)(SO_2) = 2`.
2. Дайте краткую характеристику сернистого ангидрида и сернистой кислоты. Какие группы их общих свойств и реакций можно выделить?
Ответ:
Оксид серы (IV) SO2 – бесцветный газ с резким запахом, при –10°С сгущается в бесцветную жидкость. Сернистый газ почти вдвое тяжелее воздуха, ядовит. Хорошо растворяется в воде, образуя сернистую кислоту.
Сернистая кислота – неустойчивое соединение, легко распадающееся при обычных условиях на сернистый газ и воду, поэтому существует только в водных растворах. Основная масса растворённого SO2 находится в гидратированной форме SO2·nH2O.
3. Дайте сравнительную характеристику сероводородной и сернистой кислот. Что общего и какие различия в свойствах они имеют?
Ответ:
| Сероводородная кислота | Сернистая кислота | |
|---|---|---|
| Формула | H2S | H2SO3 |
| Основность кислоты | Двухосновная | Двухосновная |
| Содержание кислорода | Бескислородная | Кислородсодержащая |
| Сила кислоты | Слабая | Слабая |
| Устойчивость | Устойчивая | Неустойчивая (существует только в водных растворах) |
| Растворимость в воде | Растворимая | Растворимая |
| Химические свойства | Проявляет все общие свойства кислот. В окислительно-восстановительных реакциях проявляет только восстановительные свойства, так как атом серы находится в минимальной степени окисления -2. |
Проявляет все общие свойства кислот. В окислительно-восстановительных реакциях проявляет как восстановительные, так и окислительные свойства, так как атом серы находится в промежуточной степени окисления +4. |
4. Какие свойства проявляет сернистая кислота в окислительно-восстановительных реакциях при взаимодействии с кальцием, сероводородом, иодом? Запишите уравнения возможных реакций и укажите функции сернистой кислоты в них.
Ответ:
`Ca + underset("окислитель")(overset(+1)(H)_2SO_3) = CaSO_3 + overset(0)(H)_2"↑"`
`2H_2S + underset("окислитель")(H_2overset(+4)(S)O_3) = 3H_2O + 3overset(0)(S)"↓"`
`I_2 + underset("восстановитель")(H_2overset(+4)(S)O_3) + H_2O = H_2overset(+6)(S)O_4 + 2HI`
5. С помощью каких реакций можно осуществить превращения:
S ⟶ H2S ⟶ S ⟶ SO2 ⟶ Na2SO3 ⟶ SO2 ⟶ SO3?
Запишите уравнения реакций и укажите условия их протекания.
Ответ:
S + H2 t ⟶ H2S
2H2S + H2SO3 ⟶ 3H2O + 3S↓
S + O2 ⟶ SO2
SO2 + 2NaOH ⟶ Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + H2SO4 t ⟶ Na2SO4 + H2O + SO2↑
2SO2 + O2 t, p, кат. ⟶ 2SO3
6. В лаборатории диоксид серы получают действием на соответствующие соли (например, на Na2SO3) концентрированной серной кислотой. Запишите уравнения реакций, предложите прибор для получения этого вещества, исходя из особенностей реагентов и условий протекания реакции, дайте его описание, рисунок и обоснование конструкции.
Ответ:
Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2↑
Для получения диоксид серы данным способом можно использовать аппарат Киппа.
