Решение:
В данной схеме сера (S⁰) имеет степень окисления 0. Превращение в S⁺⁴ означает, что степень окисления серы повышается с 0 до +4. Это окислительно-восстановительная реакция, где сера выступает в роли восстановителя (отдает электроны).
Нам нужно найти уравнение, в котором сера изменяет свою степень окисления с 0 до +4.
Рассмотрим предложенные варианты:
- а) S + H₂SO₄ = SO₂ + H₂O: Здесь сера (S⁰) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), где степень окисления серы +6. В продуктах образуется диоксид серы (SO₂), где степень окисления серы +4. Также в серной кислоте сера (+6) восстанавливается до +4 (в SO₂). Таким образом, здесь сера (S⁰) окисляется до S⁺⁴. Это соответствует схеме.
- б) H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O: В этом уравнении сера находится в степени окисления +6 как в исходном веществе, так и в продукте. Степень окисления серы не меняется.
- в) 2SO₂ + O₂ = 2SO₃: Здесь сера находится в степени окисления +4 как в исходном веществе (SO₂), так и в продукте (SO₃). Степень окисления серы не меняется.
- г) Fe + S = FeS: В этом уравнении сера (S⁰) реагирует с железом (Fe⁰). Образуется сульфид железа (FeS), где степень окисления железа +2, а серы -2. Здесь сера (+0) восстанавливается до S⁻². Это не соответствует схеме S⁰ → S⁺⁴.
Следовательно, схеме превращения S⁰ → S⁺⁴ соответствует уравнение а).
Ответ: а) S + H₂SO₄ = SO₂ + H₂O