Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

1. Первое превращение: X + SO₂ → BaSO₃
В этой реакции из оксида серы(IV) (сернистого газа) получается соль — сульфит бария. SO₂ является кислотным оксидом. Чтобы получить соль из кислотного оксида в одну стадию, нужно добавить либо щелочь, либо основной оксид.
Рассмотрим предложенные варианты для вещества X:
1) Ba(NO₃)₂ — соль сильной кислоты. Реакция с SO₂ не пойдет, так как слабая сернистая кислота не вытеснит сильную азотную.
2) Ba(OH)₂ — это растворимое основание (щелочь). Кислотный оксид реагирует со щелочью с образованием соли и воды:
Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃↓ + H₂O
Этот вариант идеально подходит. Сульфит бария выпадает в осадок.
4) BaCl₂ — соль сильной кислоты. Реакция с SO₂ не протекает по тем же причинам, что и с нитратом.
Следовательно, X — это Ba(OH)₂ (вариант 2).

2. Второе превращение: BaSO₃ + Y → SO₂
Здесь нам нужно из соли слабой неустойчивой кислоты (сульфита) снова получить сернистый газ. Это типичная реакция вытеснения слабой кислоты более сильной.
Рассмотрим предложенные варианты для вещества Y:
3) HNO₃ (конц.) — сильная кислота и мощный окислитель. При взаимодействии с сульфитами она будет не просто вытеснять SO₂, а окислять серу из степени окисления +4 до +6 (до сульфат-иона), выделяя бурый газ NO₂. Поэтому чистый SO₂ в качестве основного продукта здесь не получится.
5) HCl — сильная хлороводородная кислота. Она сильнее сернистой кислоты (H₂SO₃), поэтому легко вытесняет её из солей. Сернистая кислота в момент образования разлагается на газ и воду:
BaSO₃ + 2HCl → BaCl₂ + SO₂↑ + H₂O
Этот вариант является классическим лабораторным способом получения сернистого газа.
Следовательно, Y — это HCl (вариант 5).

Ответ: А → 2, Б → 5.

Источник: ФИПИ