Решение:
1. Ионные уравнения реакций:
a) \( \text{FeSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \text{↓} + \text{Na}_2\text{SO}_4 \)
Полное ионное уравнение: \( \text{Fe}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} + 2\text{Na}^{+} + 2\text{OH}^{-} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \text{↓} + 2\text{Na}^{+} + \text{SO}_4^{2-} \)
Сокращённое ионное уравнение: \( \text{Fe}^{2+} + 2\text{OH}^{-} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \text{↓} \)
b) \( 2\text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_3 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \)
Полное ионное уравнение: \( 2\text{K}^{+} + 2\text{OH}^{-} + 2\text{H}^{+} + \text{SO}_3^{2-} \rightarrow 2\text{K}^{+} + \text{SO}_3^{2-} + 2\text{H}_2\text{O} \)
Сокращённое ионное уравнение: \( 2\text{OH}^{-} + 2\text{H}^{+} \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} \) или \( \text{OH}^{-} + \text{H}^{+} \rightarrow \text{H}_2\text{O} \)
2. Задача на массовую долю:
Дано:
- \( m_{\text{растворённого вещества}} = 35 \text{ г} \)
- \( m_{\text{растворителя}} = 115 \text{ г} \)
Найти:
- \( \text{ω}_{\text{р.в.}} \)
Решение:
- Найдём массу раствора: \( m_{\text{раствора}} = m_{\text{растворённого вещества}} + m_{\text{растворителя}} = 35 \text{ г} + 115 \text{ г} = 150 \text{ г} \)
- Вычислим массовую долю растворённого вещества: \( \text{ω}_{\text{р.в.}} = \frac{m_{\text{растворённого вещества}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100 \% \)
- \( \text{ω}_{\text{р.в.}} = \frac{35 \text{ г}}{150 \text{ г}} \times 100 \% \text{ ≈ } 23.33 \% \)
Ответ: Массовая доля растворённого вещества составляет примерно 23.33 %.
3. Характеристика реакции:
\( \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2 + \text{Q} \)
Критерии:
- По числу и составу реагентов и продуктов: Реакция соединения (два реагента, один продукт).
- По тепловому эффекту: Экзотермическая (выделяется теплота, Q > 0).
- По изменению степеней окисления: Окислительно-восстановительная (сера повышает степень окисления с 0 до +4, кислород понижает с 0 до -2).
- По обратимости: Необратимая (в обычных условиях SO2 не реагирует с S и O2 с образованием исходных веществ).
- По участию катализатора: В данном уравнении катализатор не указан. Реакция может протекать без него.
- По фазовому состоянию: Реакция между простыми веществами в газообразном состоянии.
- По классу неорганических соединений: Реакция между простыми веществами.
4. Задача на объём газа:
Дано:
- \( m_{\text{серы}} = 16 \text{ г} \)
Найти:
Решение:
- Напишем уравнение реакции горения серы: \( \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2 \)
- Рассчитаем молярную массу серы: \( M_{\text{S}} = 32 \text{ г/моль} \)
- Рассчитаем количество вещества серы: \( \nu_{\text{S}} = \frac{m_{\text{S}}}{M_{\text{S}}} = \frac{16 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль} \)
- Согласно уравнению реакции, количество вещества сернистого газа \( \nu_{\text{SO}_2} \) равно количеству вещества серы \( \nu_{\text{S}} \) (соотношение 1:1). \( \nu_{\text{SO}_2} = 0.5 \text{ моль} \)
- Рассчитаем объём сернистого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём \( V_m = 22.4 \text{ л/моль} \): \( V_{\text{SO}_2} = \nu_{\text{SO}_2} \times V_m = 0.5 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 11.2 \text{ л} \)
Ответ: Объём сернистого газа составит 11.2 л.