Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить уравнения химических реакций, учитывая свойства серы и её соединений.

Шаг 1. Получение $SO_{2}$ из серы ($S$).
Сера — это типичный неметалл. При горении серы на воздухе или в кислороде образуется сернистый газ (оксид серы(IV)). Это реакция соединения.
$S + O_{2} \xrightarrow{t} SO_{2}$

Шаг 2. Определение вещества $X$.
Нам нужно получить $CaSO_{3}$ (сульфит кальция) из $SO_{2}$. Сульфит кальция — это соль сернистой кислоты ($H_{2}SO_{3}$). Оксид серы(IV) является кислотным оксидом, которому соответствует эта кислота.
Промежуточным веществом $X$ в данной схеме логичнее всего выбрать саму сернистую кислоту, которая образуется при растворении оксида в воде.
$SO_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2}SO_{3}$
Следовательно, вещество $X$ — это $H_{2}SO_{3}$.

Шаг 3. Получение $CaSO_{3}$ из вещества $X$.
Чтобы из сернистой кислоты получить соль (сульфит кальция), нужно провести реакцию нейтрализации или реакцию с оксидом металла. Добавим к кислоте гидроксид кальция (известковую воду). В результате образуется соль и вода.
$H_{2}SO_{3} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaSO_{3} \downarrow + 2H_{2}O$
(Сульфит кальция выпадает в осадок).

Примечание: Цепочку можно сократить, если предположить, что $X$ — это не кислота, а способ превращения. Однако по стандартной логике заданий ОГЭ, если $X$ стоит между двумя веществами, мы ищем конкретное соединение. Также возможен вариант, где $SO_{2}$ напрямую реагирует с основанием, но тогда $X$ должен быть продуктом. В данной схеме $X = H_{2}SO_{3}$ является наиболее методически верным вариантом.

Итоговые уравнения реакций:
1) $S + O_{2} \xrightarrow{t} SO_{2}$
2) $SO_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2}SO_{3}$
3) $H_{2}SO_{3} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaSO_{3} + 2H_{2}O$

Ответ: 1) $S + O_{2} = SO_{2}$; 2) $SO_{2} + H_{2}O = H_{2}SO_{3}$; 3) $H_{2}SO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaSO_{3} + 2H_{2}O$.

Источник: ФИПИ