Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем схему превращений по стадиям, чтобы определить неизвестные вещества X и Y.

Стадия 1: FeS₂ + O₂ → X
При обжиге пирита (дисульфида железа) на воздухе происходит окислительно-восстановительная реакция. Железо и сера окисляются кислородом. Продуктами этой реакции являются оксид железа(III) и сернистый газ (оксид серы(IV)).
Уравнение реакции:
4FeS₂ + 11O₂ → (t°) 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑
Следовательно, вещество X — это SO₂ (вариант №5).

Стадия 2: X + Y → KHSO₃
Нам нужно из оксида серы(IV) получить кислую соль — гидросульфит калия (KHSO₃).
Рассмотрим предложенные варианты для вещества Y:
1) K₂SO₃ (раствор). При взаимодействии сернистого газа с раствором средней соли (сульфита) происходит реакция, в результате которой образуется кислая соль:
SO₂ + K₂SO₃ + H₂O → 2KHSO₃
Эта реакция полностью соответствует схеме превращений.
2) K₂O. При взаимодействии SO₂ с оксидом калия в зависимости от соотношения могут получиться K₂SO₃ или KHSO₃ (в присутствии влаги), но обычно в таких схемах подразумевается использование растворов солей или щелочей для получения кислых солей из кислотных оксидов. Вариант с раствором сульфита является классическим для химии серы.
3) SO₃. Это оксид серы(VI), он не содержит калия и не поможет получить соль калия из SO₂.
4) FeSO₄. Сульфат железа(II) не реагирует с SO₂ с образованием гидросульфита калия.
Следовательно, вещество Y — это K₂SO₃ (вариант №1).

Таким образом:
Вещество X — SO₂ (5)
Вещество Y — K₂SO₃ (1)

Ответ: А → 5, Б → 1.

Источник: ФИПИ