Сокращенное ионное уравнение с оксидом серы

Оксид серы (IV)

Оксид серы (IV) – это кислотный оксид . Бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.

Cпособы получения оксида серы (IV)

1. Сжигание серы на воздухе :

2. Горение сульфидов и сероводорода:

2CuS + 3O₂ → 2SO₂ + 2CuO

3. Взаимодействие сульфитов с более сильными кислотами:

Например , сульфит натрия взаимодействует с серной кислотой:

4. Обработка концентрированной серной кислотой неактивных металлов.

Например , взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой:

Химические свойства оксида серы (IV)

Оксид серы (IV) – это типичный кислотный оксид. За счет серы в степени окисления +4 проявляет свойства окислителя и восстановителя .

1. Как кислотный оксид, сернистый газ реагирует с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов .

Например , оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия. При этом образуется либо кислая соль (при избытке сернистого газа), либо средняя соль (при избытке щелочи):

SO_2(изб) + NaOH → NaHSO₃

Еще пример : оксид серы (IV) реагирует с основным оксидом натрия:

2. При взаимодействии с водой S O₂ образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.

3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO₂. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.

Например , оксид серы окисляется кислородом на катализаторе в жестких условиях. Реакция также сильно обратимая:

Сернистый ангидрид обесцвечивает бромную воду:

Азотная кислота очень легко окисляет сернистый газ:

Озон также окисляет оксид серы (IV):

Качественная реакция на сернистый газ и на сульфит-ион – обесцвечивание раствора перманганата калия:

Оксид свинца (IV) также окисляет сернистый газ:

4. В присутствии сильных восстановителей SO₂ способен проявлять окислительные свойства.

Например , при взаимодействии с сероводородом сернистый газ восстанавливается до молекулярной серы:

Оксид серы (IV) окисляет угарный газ и углерод:

SO₂ + 2CO → 2СО₂ + S

Оксиды серы. Примеры заданий ОГЭ с объяснениями.

Задание 1:

Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте сокращенное ионное уравнение реакции.

Решение:

Веществом X должно быть соединение, содержащее ион сульфит (SO₃ 2- ), которое при реакции с кислотой в результате реакции обмена образует сернистую кислоту.

А ты наверняка знаешь, что H₂SO₃ — слабая кислота, неустойчивая, разлагается на сернистый газ и воду.

Значит, первая реакция должна проходить между гидроксидом натрия и сернистым газом:

Вторая реакция — сульфит натрия плюс соляная кислота:

Это реакция обмена,в результате которой должны образоваться хлорид натрия и сернистая кислота, но, как я указала выше, вместо нее выделяется SO₂ и вода.

Теперь, когда мы получили сернистый газ, нужно получить серный ангидрид; а это каталитическое окисление:

Однако, это не конец задания (нужно всегда читать задания до конца!); для второй реакции необходимо составить сокращенное ионное уравнение:

Задание 2:

Установите соответствие между исходными веществами и продуктом(-ами) реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Решение:

Итак, первая реакция — взаимодействие сернистого газа с водой, я на предыдущем уроке объясняла свойства сернистого газа, поэтому, очевидно, что эта реакция получения сернистой кислоты; ответ А — 5.

Вторая реакция — серный ангидрид плюс вода — реакция получения серной кислоты; ответ Б — 4.

В третьей реакции оксид серы (IV) реагирует с щелочью,гидроксидом кальция — это реакция обмена, без изменения степени окисления.

Исходя из чего, сернистый газ в этом случае даст соль сернистой кислоты и воду; ответ В — 2.

Задание 3:

Через 80 грамм раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% пропустили сернистый газ. При этом образовался сульфит натрия. Вычислите объем (н.у.) вступившего в реакцию газа.

Решение:

Составляем план решения:

1) Пишем химическую реакцию:

2) Производим действия на основе указанного вещества:

— нам дано 80 грамм раствора гидроксида натрия, однако, его массовая доля равна 4%; чтобы узнать, чему равна масса чистого гидроксида натрия необходимо следовать формуле:

m (вещества) = m (раствора) * ω / 100

m (вещества) = 80 * 4 / 100, или 80 * 0,04 = 3,2 грамм.

Теперь мы узнали массу чистого гидроксида натрия, через эту массу мы можем найти количество вещества NaOH:

n (вещества) = m / M

n (вещества) = 3,2 / 40 = 0,08 моль.

3) Теперь находим моль сернистого газа через моль гидроксида натрия:

n (SO₂) = 0,5 (NaOH) = 0,04 моль (по реакции видно, что гидроксида натрия взято в два раза больше, чем сернистого газа, отсюда и 0,5 моль).

4) Последнее действие — нахождение объема SO₂

Задание 4:

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

В данной реакции изменяют свои степени окисления два элемента — сера и хлор.

Составим уравнения электронного баланса:

Перед серой мы должны поставить коэффициент 4, перед хлором — 1 (мы же сокращаем 2 и 8).

Не забываем указать, кто окислитель и восстановитель:

Хлор в степени окисления +7 — окислитель,

Сера в степени окисления + 4 — восстановитель.

Урок №24. Оксид серы (IV). Сернистая кислота и её соли

Сернистый ангидрид; сернистый газ – SO 2

Физические свойства

Бесцветный газ с резким запахом; хорошо растворим в воде (в 1V H 2 O растворяется 40V SO 2 при н.у.); более чем в два раза тяжелее воздуха, ядовит; t°пл. = -75,5°C; t°кип. = -10°С.

Обесцвечивает многие красители, убивает микроорганизмы.

Получение

1) При сжигании серы в кислороде:

S + O 2 = t = SO 2

2) Окислением сероводорода и сульфидов:

2H 2 S + 3O 2 = t = 2SO 2 + 2H 2 O

2CuS + 3O 2 = t = 2SO 2 + 2CuO

4FeS 2 + 11O 2 = t = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

3) Обработкой солей сернистой кислоты – сульфитов минеральными кислотами:

Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + SO 2 ↑ + H 2 O

4) При окислении неактивных металлов концентрированной серной кислотой:

Cu + 2H 2 SO 4 (конц) → CuSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2 O

Химические свойства

1. SO 2 – проявляет окислительно-восстановительные свойства

SO 2 — восстановитель (S +4 – 2ē → S +6 )

2SO 2 + O 2 ← кат-V2O5 → 2SO 3

Обесцвечивает бромную воду:

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2HBr

Окисляется азотной кислотой, озоном и оксидом свинца (IV):

SO 2 + 2HNO 3 = H 2 SO 4 + 2NO 2

Обесцвечивает раствор перманганата калия – качественная реакция на сернистый га з:

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O = K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4

SO 2 — окислитель (S +4 + 4ē → S 0 )

SO 2 + С = t = S + СO 2

SO 2 + 2CO = t = 2СО 2 + S

SO 2 + 2H 2 S = t = 3S + 2H 2 O

2. Сернистый ангидрид — кислотный оксид

При растворении SO 2 в воде образуется слабая и неустойчивая сернистая кислота H 2 SO 3 (существует только в водном растворе)

Свойства сернистой кислоты

Сернистая кислота диссоциирует ступенчато:

(первая ступень, образуется гидросульфит – анион)

HSO 3 — ↔ H + + SO 3 2-

(вторая ступень, образуется анион сульфит)

H 2 SO 3 образует два ряда солей — средние (сульфиты) и кислые (гидросульфиты).

Как и все кислоты, сернистая кислота меняет цвет растворов индикаторов. Метиловый оранжевый в растворе кислоты становится красным. В старину дамские соломенные шляпки отбеливали сернистой кислотой. Раствор сернистой кислоты отбеливает ткани из растительного материала, шерсти, шелка.

Качественной реакцией на соли сернистой кислоты является взаимодействие соли с сильной кислотой, при этом выделяется газ SO 2 с резким запахом:

Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + SO 2 ↑+ H 2 O

2H + + SO 3 2- = SO 2 ↑+ H 2 O

Сернистая кислота H 2 SO 3. проявляет восстановительные свойства:

Сернистая кислота взаимодействует с раствором йода, обесцвечивая его. При этом образуются йодоводородная и серная кислоты.

H 2 SO 3 + I 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2НI

Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе:

2SO 3 2- + O 2 = 2SO 4 2-

3. Взаимодействие со щелочами

Ba(OH) 2 + SO 2 → BaSO 3 ↓ (сульфит бария) + H 2 O

Ba(OH) 2 + 2SO 2 (избыток) = Ba(HSO 3 ) 2 (гидросульфит бария)

4. Взаимодействие с основными оксидами

SO 2 + CaO = CaSO 3

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

Задание №1. Закончите уравнения химических реакций, составьте электронный баланс, укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель:

Задание №2. Осуществите превращения по схемам:

1) S → H 2 S → SO 2 → Na 2 SO 3 → BaSO 3 → SO 2

2) SO 2 + Br 2 , H 2 O →А → Na 2 SO 4 → BaSO 4

3) FeS 2 → SO 2 ­→Na 2 SO 3 +HCl → A + O 2 → B → H 2 SO 4

4) SO 2 +KMnO 4 , H 2 O → A + BaCl 2 → B

5) SO 2 → S → K 2 S → H 2 S → PbS → SO 2

6) H 2 SO 3 +I 2 → A +Cu → B +NaOH → C

7) K 2 SO 3 → SO 2 → MgSO 3 → SO 2 → KHSO 3 → SO 2

Уравнения реакций ионного обмена напишите в полном и кратком ионном виде.