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

К списку заданий

#67015Задание №21ФИПИ

Генетическая связь

Дана схема превращений:

SO₂ → K₂SO₃ → X $\overset{\text{HCl}}{\rightarrow}$ SO₂

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

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

Шаг 1. Получение сульфита калия из оксида серы(IV).
Оксид серы(IV) $SO_{2}$ является кислотным оксидом. Чтобы получить среднюю соль — сульфит калия $K_{2}SO_{3}$ , нужно провести реакцию с избытком щелочи (гидроксида калия) или с оксидом калия. Чаще всего используют раствор щелочи:
$SO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}SO_{3} + H_{2}O$

Шаг 2. Определение вещества X и его получение из сульфита калия.
По условию, из вещества $X$ при взаимодействии с соляной кислотой $HCl$ должен выделиться газ $SO_{2}$ . Это характерная качественная реакция для сульфитов. Следовательно, вещество $X$ должно быть другой солью сернистой кислоты (например, сульфитом другого металла) или тем же сульфитом калия, но в другом состоянии. Однако, согласно логике цепочки, нам нужно превратить одну соль в другую.
Самый простой путь — получить нерастворимый сульфит, например, сульфит бария $BaSO_{3}$ , путем реакции ионного обмена с растворимой солью бария (например, хлоридом бария):
$K_{2}SO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{3} \downarrow + 2KCl$
Таким образом, вещество $X$ — это $BaSO_{3}$ .

Шаг 3. Получение оксида серы(IV) из вещества X.
Теперь запишем реакцию взаимодействия полученного сульфита бария с соляной кислотой. Сильные кислоты (такие как $HCl$ ) вытесняют слабую и неустойчивую сернистую кислоту $H_{2}SO_{3}$ из её солей. Сернистая кислота мгновенно разлагается на воду и сернистый газ:
$BaSO_{3} + 2HCl \rightarrow BaCl_{2} + SO_{2} \uparrow + H_{2}O$

Итоговые уравнения реакций:
1) $SO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}SO_{3} + H_{2}O$
2) $K_{2}SO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{3} + 2KCl$
3) $BaSO_{3} + 2HCl \rightarrow BaCl_{2} + SO_{2} + H_{2}O$

Ответ: 1) $SO_{2} + 2KOH = K_{2}SO_{3} + H_{2}O$ ; 2) $K_{2}SO_{3} + BaCl_{2} = BaSO_{3} + 2KCl$ ; 3) $BaSO_{3} + 2HCl = BaCl_{2} + SO_{2} + H_{2}O$ .

Источник: ФИПИ