Оксиды серы. Серная кислота, физические и химические свойства, применение.

Хорошо, давайте решим эти задания по химии. Заголовок: Оксиды серы. Серная кислота, физические и химические свойства, применение. Задание 1. Соотнесите физические свойства с формулой оксида и запишите, получившееся слово. | Свойство | SO₂ | SO₃ | | :-------------------------------- | :------- | :------- | | Бесцветный газ | З | Н | | Бесцветная жидкость | О | Н | | Ядовит | А | Я | | С резким запахом | Н | Б | | Растворим в воде с образованием сильной кислоты | Р | И | | Образует слабую кислоту | Е | Ь | Решение: * SO₂ (сернистый газ) * Бесцветный газ - З * Ядовит - А * С резким запахом - Н * Растворим в воде с образованием слабой кислоты (сернистой кислоты) - Е * SO₃ (серный ангидрид) * Бесцветная жидкость (при комнатной температуре может быть и твердым, но чаще указывается как жидкость) - О * Растворим в воде с образованием сильной кислоты (серной кислоты) - И Сопоставим свойства: * SO₂: * Бесцветный газ - З * Ядовит - А * С резким запахом - Н * Образует слабую кислоту - Е * SO₃: * Бесцветная жидкость - О * Растворим в воде с образованием сильной кислоты - И Получившееся слово (для SO₂): З А Н Е Получившееся слово (для SO₃): О И Если нужно составить слово из букв, соответствующих свойствам SO₂, то это будет "ЗАНЕ". Если нужно составить слово из букв, соответствующих свойствам SO₃, то это будет "ОИ". Обычно в таких заданиях подразумевается одно слово, составленное из букв, соответствующих одному веществу. Вероятно, здесь нужно было составить слово из свойств SO₂. Слово: ЗАНЕ Задание 2. Соотнесите вещество и реактив, с помощью которого его можно распознать. * H₂S (сероводород) * H₂SO₄ (серная кислота) * K₂SO₃ (сульфит калия) Реактивы: * CuCl₂ (хлорид меди(II)) * HCl (соляная кислота) * BaCl₂ (хлорид бария) Решение: * H₂S (сероводород) можно распознать с помощью солей тяжелых металлов, например, CuCl₂. При взаимодействии образуется черный осадок сульфида меди(II): \[\text{H}_2\text{S} + \text{CuCl}_2 \rightarrow \text{CuS}\downarrow + 2\text{HCl}\] Следовательно, H₂S —> CuCl₂. * H₂SO₄ (серную кислоту) можно распознать с помощью солей бария, например, BaCl₂. При взаимодействии образуется белый осадок сульфата бария: \[\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{HCl}\] Следовательно, H_{2}SO4 —> BaCl2. * K2SO3 (сульфит калия) можно распознать с помощью сильных кислот, например, HCl. При взаимодействии выделяется сернистый газ (SO2) с резким запахом: \[\text{K}_2\text{SO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{KCl} + \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}\] Следовательно, K2SO3 —> HCl. Задание 3. Составьте формулы солей по названию. * Гидросульфид калия - \( \text{KHS} \) * Гидросульфат натрия - \( \text{NaHSO}_4 \) * Гидросульфит лития - \( \text{LiHSO}_3 \) * Гидросульфат аммония - \( \text{NH}_4\text{HSO}_4 \) Задание 4. Уравняйте методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель. \[\text{Ag} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}\] Решение: 1. Определим степени окисления элементов: * В Ag: \( \text{Ag}^0 \) * В H2SO4: \( \text{H}^{+1}_2\text{S}^{+6}\text{O}^{-2}_4 \) * В Ag2SO4: \( \text{Ag}^{+1}_2\text{S}^{+6}\text{O}^{-2}_4 \) * В SO2: \( \text{S}^{+4}\text{O}^{-2}_2 \) * В H2O: \( \text{H}^{+1}_2\text{O}^{-2} \) 2. Найдем элементы, изменившие степень окисления: * Серебро: \( \text{Ag}^0 \rightarrow \text{Ag}^{+1} \) * Сера: \( \text{S}^{+6} \rightarrow \text{S}^{+4} \) 3. Составим электронный баланс: * Окисление (отдача электронов): \( \text{Ag}^0 - 1\text{e}^- \rightarrow \text{Ag}^{+1} \) | 2 (коэффициент) * Восстановление (прием электронов): \( \text{S}^{+6} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{S}^{+4} \) | 1 (коэффициент) 4. Наименьшее общее кратное для 1 и 2 равно 2. Коэффициенты: для Ag — 2, для S — 1. 5. Расставим коэффициенты в уравнении: \[2\text{Ag} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}\] Теперь уравняем серу. В правой части: 1 атом S в Ag2SO4 и 1 атом S в SO2, итого 2 атома S. Значит, перед H2SO4 в левой части нужно поставить 2. \[2\text{Ag} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}\] Уравняем водород. В левой части: \( 2 \times 2 = 4 \) атома H. В правой части: 2 атома H в H2O. Значит, перед H2O нужно поставить 2. \[2\text{Ag} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}\] Проверим кислород. В левой части: \( 2 \times 4 = 8 \) атомов O. В правой части: 4 атома O в Ag2SO4, 2 атома O в SO2, \( 2 \times 1 = 2 \) атома O в H2O. Итого \( 4 + 2 + 2 = 8 \) атомов O. Кислород уравнен. Окончательное уравнение: \[2\text{Ag} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}\] 6. Определим окислитель и восстановитель: * \( \text{Ag}^0 \) отдает электроны, поэтому Ag является восстановителем. * \( \text{S}^{+6} \) в H2SO4 принимает электроны, поэтому H2SO4 является окислителем. Задание 5. Вычислите в процентах массовую долю магния в сульфате магния. Запишите число с точностью до целых. Сульфат магния — химическое соединение, используемое в медицине в качестве средства для снижения давления. Решение: 1. Запишем формулу сульфата магния. Магний (Mg) имеет валентность II, сульфат-ион (SO4) имеет валентность II. Значит, формула сульфата магния — \( \text{MgSO}_4 \). 2. Найдем относительные атомные массы элементов (округлим до целых): * \( \text{Ar}(\text{Mg}) = 24 \) * \( \text{Ar}(\text{S}) = 32 \) * \( \text{Ar}(\text{O}) = 16 \) 3. Вычислим относительную молекулярную массу сульфата магния \( \text{Mr}(\text{MgSO}_4) \): \[ \text{Mr}(\text{MgSO}_4) = \text{Ar}(\text{Mg}) + \text{Ar}(\text{S}) + 4 \times \text{Ar}(\text{O}) \] \[ \text{Mr}(\text{MgSO}_4) = 24 + 32 + 4 \times 16 \] \[ \text{Mr}(\text{MgSO}_4) = 24 + 32 + 64 \] \[ \text{Mr}(\text{MgSO}_4) = 120 \] 4. Вычислим массовую долю магния \( \omega(\text{Mg}) \) в сульфате магния: \[ \omega(\text{Mg}) = \frac{\text{Ar}(\text{Mg})}{\text{Mr}(\text{MgSO}_4)} \times 100\% \] \[ \omega(\text{Mg}) = \frac{24}{120} \times 100\% \] \[ \omega(\text{Mg}) = 0.2 \times 100\% \] \[ \omega(\text{Mg}) = 20\% \] Ответ: Массовая доля магния в сульфате магния составляет 20%.}