Характеристика окислительно-восстановительных свойств диоксида серы и сернистой кислоты


Задача 859. 
Дать характеристику окислительно-восстановительных свойств диоксида серы и сернистой кислоты. Ответ подтвердить примерами.
Решение:
Сера в SO2 и H2SO3 находится в своей промежуточной степени окисления +4, поэтому SO2 и H2SO3 могут проявлять как восстановительные, так и окислительные
свойства. 
а) Сера как восстановитель.

2SO2 + O↔ 2SO3;
H2SO3 + Cl2 + H2O ↔ H2SO4 + 2HCl.

Здесь степень окисления серы повышается от +4 до +6.

б) Сера как окислитель.

SO2 + 2H2 3S↓ + 2H2O;
H2SO3 + 2H2 3S↓ + 3H2O.

Здесь степень окисления серы понижается от +4 до 0.


Задача 860. 
Закончить уравнения реакций:
а) H2S + SO2    ;   в) KMnO4 + SO2 + H2↔  ;
б) H2SO3 + I2   ;      г) HIO3 + H2SO3 ↔  .
Указать, какие свойства проявляют в каждой из этих реакций диоксид серы или сернистая кислота.
Решение:
а) H2S + SO2 ↔ 3S↓ + 2H2O
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сера

Ионно-молекулярное уравнение:

2S2- + SO2 + 4H+ = 3S0 + 2H2O

Молекулярная форма:

2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O.

Таким образом, диоксид серы проявляет свойства окислителя, а сероводород - восстановителя. 

б) H23 + I2 ↔ SO3 + 2HI
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сера

Ионно-молекулярное уравнение:

SO32- + I20 = SO3 + 2I-

Молекулярная форма:

H2SO3 + I2 = SO3 + 2HI.

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства восстановителя. 

в) 2KMnO4 + SO2 + 2H2O↔ 2MnO2↓ +  K2SO4 + 3H2SO4

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сера

Ионно-молекулярное уравнение:

3SO2 + 2MnO4-  + 10H2O = 3SO42- + 2MnO2 + 12H+ + 8OH-

Молекулярная форма:

2KMnO4 + SO2 + 2H2O ↔2MnO2↓  +  K2SO4 + 3H2SO4

Таким образом, диоксид серы проявляет свойства восстановителя. 

г) HIO3 + 3H2SO3 ↔ HI + 3H2SO4

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

3SO32- + IO3-  + 3H2O + 6H+ ↔ 3SO42- + I- + 6H+ + 3H2O

Молекулярная форма:

HIO3 + 3H2SO3 ↔ HI + 3H2SO4

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства восстановителя.


Задача 861. 
Какие из перечисленных осушителей можно использовать для удаления влаги из SO2: Н2SO4(конц.), КОН(к.), Р2O5(к.), К2CO3(к.)?
Решение:
а)  Н2SO4(конц.) бурно реагирует с водой с образованием гидратов, в основном моногидратов:

 Н2SO4(конц.)+ nH2O ↔ H2SO4 . nH2

б) SO2 как кислотный оксид реагирует с кристаллическим КОН с образованием кислой соли:

КОН(к) + SO2(г) ↔ КНSO3(к)

в) SO2 как кислотный оксид реагирует с кристаллическим К2СО3 с образованием соли сернистой кислоты и диоксида углерода:

К2СО3(к) + SO2(г) ↔КSO3(к) + СО2(г)

г) Р2О5 бурно реагирует с водой с образованием фосфорной кислоты:

Р2О5 + 3Н2О ↔ 2Н3РО4

Таким образом, Н2SO4(конц.) Р2О5 можно применить для осушения SO2.


Задача 862.
Сколько литров SO2, взятого при нормальных условиях, надо пропустить через раствор НСIО3, чтобы восстановить 16,9 г ее до НСI?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

сера

Рассчитаем объем SO2, необходимый для восстановления HCO3 из пропорции:

84,45 : (3 . 22,4) = 16,9 : x;   x =  [16,9 (3 . 22,4)]/84,45 = 13,45 л.

Ответ: V(SO2) = 13,45 л.