Номер 8, страница 124 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

a) $SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 \rightarrow CaSO_4$;

$H_2SO_4 \downarrow SO_2$

б) $H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuCl_2$.

Для окислительно-восстановительных реакций составьте схемы электронного баланса, а для реакций, протекающих в растворах, — уравнения в сокращенной ионной форме.

Решение

а)

1. Превращение $SO_3 \rightarrow H_2SO_4$. Оксид серы(VI) — кислотный оксид, который реагирует с водой с образованием серной кислоты:

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

2. Превращение $H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4$. Серная кислота является сильной кислотой и вступает в реакцию нейтрализации с основанием, например, с гидроксидом калия. Реакция протекает в растворе:

Молекулярное уравнение: $H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

3. Превращение $K_2SO_4 \rightarrow CaSO_4$. Сульфат кальция — малорастворимое соединение, его можно получить по реакции ионного обмена, добавив к раствору сульфата калия раствор соли кальция (например, хлорида кальция):

Молекулярное уравнение: $K_2SO_4 + CaCl_2 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2KCl$

Сокращенное ионное уравнение: $Ca^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow CaSO_4 \downarrow$

4. Превращение $H_2SO_4 \rightarrow SO_2$. Это окислительно-восстановительная реакция, в которой концентрированная серная кислота проявляет свойства окислителя, например, при взаимодействии с медью при нагревании:

Молекулярное уравнение: $Cu + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$

Схема электронного баланса:

$Cu^0 - 2e^- \rightarrow Cu^{+2}$ | 1 (восстановитель, окисление)

$S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 (окислитель, восстановление)

Ответ:

1. $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

2. $H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$; Сокращенное ионное уравнение: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

3. $K_2SO_4 + CaCl_2 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2KCl$; Сокращенное ионное уравнение: $Ca^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow CaSO_4 \downarrow$

4. $Cu + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$; Схема электронного баланса: $Cu^0 - 2e^- \rightarrow Cu^{+2}$, $S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$

б)

1. Превращение $H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4$. Сульфат меди(II) можно получить при реакции серной кислоты с основным оксидом — оксидом меди(II):

Молекулярное уравнение: $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + CuO \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$

2. Превращение $CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2$. Гидроксид меди(II) — нерастворимое основание, которое выпадает в осадок при добавлении щелочи (например, гидроксида натрия) к раствору сульфата меди(II):

Молекулярное уравнение: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$

3. Превращение $Cu(OH)_2 \rightarrow CuCl_2$. Гидроксид меди(II) как основание реагирует с кислотами, например с соляной кислотой, с образованием соли и воды:

Молекулярное уравнение: $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$

Ответ:

1. $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$; Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + CuO \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$

2. $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$; Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$

3. $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$; Сокращенное ионное уравнение: $Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$