Номер 8, страница 119 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$$S \rightarrow SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4$$

Укажите окислительно-восстановительные процессы, определите окислители и восстановители.

Решение

1. $S \rightarrow SO_2$

Для получения оксида серы(IV) из серы, необходимо провести реакцию горения серы в кислороде.

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

Данная реакция является окислительно-восстановительной. Определим степени окисления элементов, окислитель и восстановитель.

$S^0 + O_2^0 \rightarrow S^{+4}O_2^{-2}$

$S^0 - 4e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 (процесс окисления)
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (процесс восстановления)

Сера ($\text{S}$) является восстановителем, так как отдает электроны и ее степень окисления повышается. Кислород ($O_2$) является окислителем, так как принимает электроны и его степень окисления понижается.

Ответ: Уравнение реакции: $S + O_2 \rightarrow SO_2$. Это окислительно-восстановительная реакция. Восстановитель - S (сера), окислитель - O₂ (кислород).

2. $SO_2 \rightarrow SO_3$

Для превращения оксида серы(IV) в оксид серы(VI), необходимо провести каталитическое окисление кислородом.

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

Эта реакция также является окислительно-восстановительной.

$2S^{+4}O_2^{-2} + O_2^0 \rightarrow 2S^{+6}O_3^{-2}$

$S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}$ | 2 (процесс окисления)
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (процесс восстановления)

Оксид серы(IV) ($SO_2$) является восстановителем (за счет атома серы $S^{+4}$). Кислород ($O_2$) является окислителем.

Ответ: Уравнение реакции: $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$. Это окислительно-восстановительная реакция. Восстановитель - SO₂ (оксид серы(IV)), окислитель - O₂ (кислород).

3. $SO_3 \rightarrow H_2SO_4$

Серная кислота образуется при взаимодействии оксида серы(VI) с водой.

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Эта реакция не является окислительно-восстановительной, так как степени окисления всех химических элементов в ходе реакции не изменяются ($H^{+1}, S^{+6}, O^{-2}$). Это реакция соединения.

Ответ: Уравнение реакции: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$. Реакция не является окислительно-восстановительной.

4. $H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4$

Сульфат натрия можно получить из серной кислоты путем реакции нейтрализации, например, с гидроксидом натрия.

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Эта реакция является реакцией ионного обмена (нейтрализации) и не является окислительно-восстановительной, поскольку степени окисления всех элементов остаются прежними.

Ответ: Уравнение реакции: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$. Реакция не является окислительно-восстановительной.