ГДЗ по химии, 9 класс, Габриелян, номер p81.5

Для выполнения задания необходимо составить цепочку превращений серы и её соединений. Мы будем двигаться последовательно от сульфида цинка до диоксида серы, анализируя тип каждой реакции.

1. Превращение ZnS→H₂S

Сульфид цинка реагирует с сильной кислотой (например, соляной или серной) с выделением газа сероводорода. Это реакция обмена.

ZnS+2HCl→ZnCl₂+H₂S↑

2. Превращение H₂S→S

Сероводород является сильным восстановителем. При неполном окислении кислородом воздуха он переходит в свободную серу. Это окислительно-восстановительная реакция (ОВР).

Уравнение реакции:

2H₂S+O₂→2S+2H₂O

Расставим коэффициенты методом электронного баланса:

• Восстановитель: S^-2 в составе H₂S. Степень окисления серы меняется с -2 до 0.
  S^-2-2e^-→S⁰ (процесс окисления)
• Окислитель: O₂. Степень окисления кислорода меняется с 0 до -2.
  O02+4e^-→2O^-2 (процесс восстановления)

Наименьшее общее кратное для электронов — 4. Умножаем первую полуреакцию на 2, вторую на 1.

Коэффициенты: перед H₂S ставим 2, перед S ставим 2. Перед O₂ коэффициент 1, перед водой 2.

Ответ по ОВР:
Окислитель: O₂ (молекулярный кислород).
Восстановитель: H₂S (сероводород).

3. Превращение S→FeS

Серу нагревают с железным порошком. Происходит прямое соединение простых веществ. Это также ОВР, так как меняются степени окисления элементов.

Уравнение реакции:

Fe+StFeS

Метод электронного баланса:

• Восстановитель: Fe⁰. Степень окисления железа меняется с 0 до +2.
  Fe⁰-2e^-→Fe⁺² (процесс окисления)
• Окислитель: S⁰. Степень окисления серы меняется с 0 до -2.
  S⁰+2e^-→S^-2 (процесс восстановления)

Число отданных и принятых электронов равно (по 2), поэтому коэффициенты равны единицам.

Ответ по ОВР:
Окислитель: S (сера).
Восстановитель: Fe (железо).

4. Превращение FeS→SO₂

Обжиг сульфида железа в избытке кислорода воздуха приводит к образованию оксида железа(III) и диоксида серы. Это сложная ОВР.

Уравнение реакции:

4FeS+7O₂t2Fe₂O₃+4SO₂

Метод электронного баланса:

• Восстановители: Fe⁺² и S^-2 в составе FeS.
  Железо: Fe⁺²-1e^-→Fe⁺³
  Сера: S^-2-6e^-→S⁺⁴
  Суммарно один атом FeS теряет 1+6=7 электронов.
  Fe⁺²S^-2-7e^-→Fe⁺³+S⁺⁴
• Окислитель: O₂.
  O02+4e^-→2O^-2

Наименьшее общее кратное для 7 и 4 электронов — 28.
Умножаем полуреакцию восстановления FeS на 4 (4·7e^-=28e^-).
Умножаем полуреакцию окисления O₂ на 7 (7·4e^-=28e^-).

Итоговые коэффициенты: перед FeS ставим 4, перед O₂ ставим 7.
Проверяем баланс атомов справа:
Атомы Fe: слева 4, значит справа должно быть 4. В формуле Fe₂O₃ два атома Fe, поэтому коэффициент перед ним 2 (2·2=4).
Атомы S: слева 4, значит справа должно быть 4. Коэффициент перед SO₂ равен 4.
Атомы O: справа 2·3+4·2=6+8=14. Слева 7·2=14. Баланс сходится.

Ответ по ОВР:
Окислитель: O₂ (кислород).
Восстановитель: FeS (сульфид железа).