Урок №24. Оксид серы (IV). Сернистая кислота и её соли

Получение

1) При сжигании серы в кислороде:

S + O₂ =^t= SO₂

2) Окислением сероводорода и сульфидов:

2H₂S + 3O₂ =^t= 2SO₂ + 2H₂O

2CuS + 3O₂ =^t= 2SO₂ + 2CuO

4FeS₂ + 11O₂ =^t= 2Fe₂O₃ + 8SO₂

3) Обработкой солей сернистой кислоты – сульфитов минеральными кислотами:

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂↑ + H₂O

4) При окислении неактивных металлов концентрированной серной кислотой:

Cu + 2H₂SO₄(конц) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Химические свойства

1. SO₂ – проявляет окислительно-восстановительные свойства

SO₂ - восстановитель (S⁺⁴ – 2ē → S⁺⁶)

2SO₂ + O₂ ←^кат-V2O5→ 2SO₃

Обесцвечивает бромную воду:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr

Окисляется азотной кислотой, озоном и оксидом свинца (IV):

SO₂ + 2HNO₃ = H₂SO₄ + 2NO₂

SO₂ + O₃ = SO₃ + O₂

SO₂ + PbO₂ = PbSO₄

Обесцвечивает раствор перманганата калия – качественная реакция на сернистый газ:

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

SO₂ - окислитель (S⁺⁴ + 4ē → S⁰)

SO₂ + С =^t= S + СO₂

SO₂ + 2CO =^t= 2СО₂ + S

SO₂ + 2H₂S =^t= 3S + 2H₂O

2. Сернистый ангидрид - кислотный оксид

При растворении SO₂ в воде образуется слабая и неустойчивая сернистая кислота H₂SO₃ (существует только в водном растворе)

Видео - эксперимент "Получение сернистой кислоты"

SO₂ + H₂O ↔ H₂SO₃

Свойства сернистой кислоты

Сернистая кислота диссоциирует ступенчато:

H₂SO₃ ↔ H⁺ + HSO₃^-

(первая ступень, образуется гидросульфит – анион)

HSO₃^- ↔ H⁺ + SO₃^2-

(вторая ступень, образуется анион сульфит)

H₂SO₃ образует два ряда солей - средние (сульфиты) и кислые (гидросульфиты).

Как и все кислоты, сернистая кислота меняет цвет растворов индикаторов. Метиловый оранжевый в растворе кислоты становится красным. В старину дамские соломенные шляпки отбеливали сернистой кислотой. Раствор сернистой кислоты отбеливает ткани из растительного материала, шерсти, шелка.

Видео "Свойства сернистой кислоты"

Качественной реакцией на соли сернистой кислоты является взаимодействие соли с сильной кислотой, при этом выделяется газ SO₂ с резким запахом:

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂↑+ H₂O

2H⁺ + SO₃^2- = SO₂↑+ H₂O

Сернистая кислота H₂SO_3. проявляет восстановительные свойства:

Сернистая кислота взаимодействует с раствором йода, обесцвечивая его. При этом образуются йодоводородная и серная кислоты.

H₂SO₃ + I₂ + H₂O = H₂SO₄ + 2НI

Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе:

2Na₂SO₃ + O₂ = 2Na₂SO₄

2SO₃^2- + O₂ = 2SO₄^2-

3. Взаимодействие со щелочами

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃↓ (сульфит бария) + H₂O

Ba(OH)₂ + 2SO_{2 (избыток)} = Ba(HSO₃)₂ (гидросульфит бария)

4. Взаимодействие с основными оксидами

SO₂ + CaO = CaSO₃

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

Задание №1. Закончите уравнения химических реакций, составьте электронный баланс, укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель:

А) SO₂ + Br₂ + H₂O→

Б) PbS + O₂ →

Задание №2. Осуществите превращения по схемам:

1) S → H₂S → SO₂ → Na₂SO₃ → BaSO₃ → SO₂

2) SO₂ ^{+ Br}₂^{, H}₂^O →А → Na₂SO₄ → BaSO₄

3) FeS₂ → SO₂­→Na₂SO₃ ^+HCl→ A^{+ O}₂→ B → H₂SO₄

4) SO₂ ^+KMnO₄^{, H}₂^O → A^{+ BaCl}₂ → B

5) SO₂ → S → K₂S → H₂S → PbS → SO₂

6) H₂SO₃ ^+I₂→ A ^+Cu→ B ^+NaOH → C

7) K₂SO₃ → SO₂ → MgSO₃ → SO₂ → KHSO₃ → SO₂

Уравнения реакций ионного обмена напишите в полном и кратком ионном виде.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:

Лондонский смог

Клатратный лёд