§24. Кислородсодержащие соединения серы (VI).

1. Дайте характеристику строения и свойств оксида серы (VI).

Ответ:

Молекулы оксида серы (VI) имеют форму равностороннего треугольника, в центре которого – предельно окисленный атом серы, а в вершинах – атомы кислорода. Все четыре атома, составляющие молекулу SO₃, расположены в одной плоскости, а валентные углы между ними равны 120°.

2. Охарактеризуйте серную кислоту как электролит, запишите уравнения диссоциации серной кислоты и раскройте их суть.

Ответ:

Серная кислота является сильным электролитом, она ступенчато диссоциирует на ионы, при этом степень диссоциации по первой ступени намного выше, чем по второй.
H₂SO₄ ⟶ H⁺ + HSO₄^-
HSO₄^- ⇄ H⁺ + SO₄^2-

3. Опишите физические свойства и окислительные способности концентрированной серной кислоты. Дайте им научное обоснование. Составьте уравнения реакций концентрированной серной кислоты с магнием и ртутью и схемы их электронного баланса. Почему в этих реакциях образуются разные продукты?

Ответ:

Физические свойства. Безводная серная кислота – тяжёлая бесцветная маслянистая жидкость, растворяющаяся в воде в любых соотношениях. Она гигроскопична, нелетуча, без запаха, не проводит электрический ток. При 10,3°C она затвердевает, образуя кристаллы, похожие на лёд. Серная кислота кипит при 296°C с разложением.

Сильные окислительные свойства, обусловленные высокоокисленным атомом серы (+6) в составе молекулы. Она окисляет простые (неметаллы, металлы) и сложные вещества.

4Mg + 5H₂SO₄ ⟶ 4MgSO₄ + H₂S↑ + 4H₂O

Hg + 2H₂SO₄ ⟶ HgSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Взаимодействуя с активными металлами, сера восстанавливается до атомов в степени окисления -2. С металлами средней активности сера восстанавливается до атомов в степени окисления +4 и 0.

4. При взаимодействии раствора серной кислоты массой 32 г с избытком раствора нитрата бария выделился нерастворимый в воде и кислотах осадок массой 11,4 г. Определите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Ответ:

 Дано:

`m("р-ра "H_2SO_4) = 32 г`

`m(BaSO_4) = 11.4 г`

`ω(H_2SO_4) = ?`

Решение

`H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 = 2HNO_3 + BaSO_4"↓"`

`n(BaSO_4) = (m(BaSO_4))/(M(BaSO_4)) = 11.4/233 = 0.0489" моль"`

`n(H_2SO_4) = n(BaSO_4) = 0.0489" моль"`

`m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4)*M(H_2SO_4) = 0.0489*98 = 4.79 г`

`ω(H_2SO_4) = (100*m(H_2SO_4))/(m("р-ра "H_2SO_4)) = (100*4.79)/32 = 15%`

Ответ: `ω(H_2SO_4) = 15%`.

5. Чему равен объём (л), который занимает 8,0 г оксида серы (IV) при н. у.:
1) 2,8; 2) 5,6; 3) 11,2; 4) 22,4?

Ответ:

 Дано:

`m(SO_2) = 8 г`

`V(SO_2) = ?`

Решение

`n(SO_2) = (m(SO_2))/(M(SO_2)) = 8/64 = 0.125" моль"`

`V(SO_2) = n(SO_2)*V_m = 0.125*22.4 = 2.8 л`

Ответ: `V(SO_2) = 2.8 л`.

6. --

Ответ:

 --

7. Что можно сказать о гигроскопичности концентрированной серной кислоты и какие меры предосторожности следует соблюдать при разведении её водой?

Ответ:

Гигроскопичность концентрированной серной кислоты означает, что она активно притягивает и взаимодействует с водой, образуя гидраты. При разведении серной кислоты в воде следует соблюдать определенные меры предосторожности:

1. Серную кислоту нужно добавлять в воду, а не наоборот, чтобы избежать сильного разбрызгивания и опасности для безопасности.
2. Разбавление серной кислоты должно происходить медленно и осторожно, тонкой струйкой.
3. Рекомендуется использовать защитные очки, перчатки и фартук при работе с концентрированной серной кислотой, чтобы предотвратить попадание раствора на кожу или в глаза.
4. Разведение серной кислоты следует проводить в хорошо проветриваемом помещении или под вытяжным шкафом, чтобы избежать ингаляции паров и обеспечить безопасность.
5. В случае разлива или контакта с кожей или глазами следует немедленно промыть область большим количеством воды и обратиться за медицинской помощью.