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

Решение.

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

Шаг 1. Получение $SO_{2}$ из концентрированной серной кислоты.
Концентрированная серная кислота $H_{2}SO_{4}$ является сильным окислителем. При взаимодействии с металлами (например, с медью) она восстанавливается до оксида серы(IV).
$Cu + 2H_{2}SO_{4(конц.)} \rightarrow CuSO_{4} + SO_{2} \uparrow + 2H_{2}O$

Шаг 2. Определение вещества $X$ и его получение из $SO_{2}$.
Нам нужно получить сульфит бария $BaSO_{3}$. Логично предположить, что промежуточным веществом $X$ является растворимая соль — сульфит щелочного металла (например, натрия), так как из оксида неметалла легко получить соль при взаимодействии со щелочью.
Пропустим сернистый газ через раствор гидроксида натрия:
$SO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{3} + H_{2}O$
Таким образом, вещество $X$ — это сульфит натрия $Na_{2}SO_{3}$.

Шаг 3. Получение $BaSO_{3}$ из вещества $X$.
Чтобы получить нерастворимый сульфит бария из растворимого сульфита натрия, нужно провести реакцию ионного обмена с растворимой солью бария (например, хлоридом бария):
$Na_{2}SO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{3} \downarrow + 2NaCl$
В результате реакции выпадает белый осадок сульфита бария.

Ответ:
1) $Cu + 2H_{2}SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + SO_{2} + 2H_{2}O$
2) $SO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{3} + H_{2}O$
3) $Na_{2}SO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{3} + 2NaCl$

Источник: ФИПИ