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 + O₂ ↔ 2SO₃;
H₂SO₃ + Cl₂ + H₂O ↔ H₂SO₄ + 2HCl.

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

б) Сера как окислитель

SO₂ + 2H₂S ↔ 3S↓ + 2H₂O;
H₂SO₃ + 2H₂S ↔ 3S↓ + 3H₂O.

Здесь степень окисления серы понижается от +4 до 0.

---

Задача 860. 
Закончить уравнения реакций:
а) H₂S + SO₂ ↔   ;  
б) H₂SO₃ + I₂ ↔  ;
в) KMnO₄ + SO₂ + H₂O ↔  ;
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:

Ионно-молекулярное уравнение:

2S^2- + SO₂ + 4H⁺ = 3S⁰ + 2H₂O

Молекулярная форма:

2H₂S + SO₂ = 3S↓ + 2H2O.

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

б) H₂SО₃ + I2 ↔ SO₃ + 2HI
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

SO₃^2- + 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:

Ионно-молекулярное уравнение:

3SO₂ + 2MnO₄^-  + 10H₂O = 3SO₄^2- + 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:

Восстановитель 3|6|SO₃^2- + H₂O - 2e = SO₄^2- + 2H⁺  процесс окисления
  Окислитель        1|2|IO₃^- + 6H⁺ + 6e = I^- + 3H₂O процесс восстановления

Ионно-молекулярное уравнение:

3SO₃^2- + IO₃^-  + 3H₂O + 6H⁺ ↔
 ↔ 3SO₄^2- + 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 ^. nH₂O. 

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.) и 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:

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.

---