Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 96

Концентрированная H₂SO₄ — сильный окислитель, способна окислять малореакционные металлы:

(1) Hg + 2H₂SO₄(конц.) → HgSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

(2) 2Ag + 2H₂SO₄(конц.) → Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Окислитель — сера в составе H₂SO₄ (степень окисления +6)

Восстановитель — ртуть (Hg) и серебро (Ag), т.к. окисляются до ионов.

а) Реакция не идёт — нет осадка, газа, воды или слабого электролита.

б) (Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HNO₃)

в) (Cu + 2H₂SO₄(конц.) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O)

г) (NaNO₃ + H₂SO₄(конц.) → NaHSO₄ + HNO₃↑)

д) Реакция не идёт — оба вещества растворимы, обмен невозможен

е) (Na₂SO₃ + H₂SO₄ → SO₂↑ + Na₂SO₄ + H₂O)

ж) (2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O)

з) (2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O)

Пример:

е) (Na₂SO₃ + H₂SO₄ → SO₂ + Na₂SO₄ + H₂O)

Полное ионное: 2Na⁺ + SO₃²⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ → 2Na⁺ + SO₄²⁻ + SO₂↑ + H₂O

Сокращённое ионное: SO₃²⁻ + 2H⁺ → SO₂↑ + H₂O

а) Окислитель — ион водорода (H⁺), т.к. восстанавливается до водорода (H₂↑):

Например: (Zn + H₂SO₄(разб.) → ZnSO₄ + H₂↑)

б) Окислитель — сера в составе H₂SO₄ (степень окисления +6), восстанавливается до SO₂:

Например: (Cu + 2H₂SO₄(конц.) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O)

Выберем цепочку:

S → SO₂ → H₂SO₄ → Na₂SO₄

(1) S + O₂ → SO₂ — ОВР (окисление серы)

(2) SO₂ + O₂ → SO₃ — ОВР (окисление сернистого газа)

(3) SO₃ + H₂O → H₂SO₄ — не ОВР, а соединение

(4) H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O — реакция ионного обмена (нейтрализация)

Уравнение реакции:

(2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑)

n(Al) = 4,5 г / 27 г/моль = 0,167 моль

По уравнению: 2 моль Al → 3 моль H₂SO₄

0,167 моль Al → 0,251 моль H₂SO₄

m(H₂SO₄) = 0,251 моль × 98 г/моль ≈ 24,6 г

Массовая доля раствора ω = 0,2

m(раствора) = m(H₂SO₄) / ω = 24,6 / 0,2 = 123 г

Ответ: Нужно взять 123 г раствора серной кислоты с массовой долей 0,2 для реакции с 4,5 г алюминия.