- Основное и возбужденное состояние атома серы
- Cпособы получения оксида серы (iv)
- Запишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты. укажите тип реакции а) сера кислород = оксид… — ответ на
- Оксид серы — so2
- Оксид серы vi — so3
- Природные соединения
- Реакции, взаимодействие серы с кислотами. уравнения реакции:
- Реакции, взаимодействие серы с металлами и полуметаллами. уравнения реакции:
- Реакции, взаимодействие серы с неметаллами. уравнения реакции:
- Реакции, взаимодействие серы с оксидами. уравнения реакции:
- Реакции, взаимодействие серы. уравнения реакции серы с веществами.
- Сернистая кислота
- Сероводород — h2s
- Составьте уравнения реакций серы с: a) кислородом б) водородом в) натрием расставьте степени окисления всех элементов и укажите вид химической связи у образовавшихся веществ
- Тест на свойства соединений кислорода и серы. часть 1.
- Химические свойства кислорода
- Химические свойства оксида серы (iv)
Основное и возбужденное состояние атома серы
Электроны s- и p-подуровня способны распариваться и переходить на d-подуровень. Как и всегда, количество валентных
электронов отражает количество возможных связей у атома.
В разных электронных конфигурациях сера способна принимать валентности: II, IV и VI.
Cпособы получения оксида серы (iv)
1.Сжигание серы на воздухе:
S O2 → SO2
2.Горение сульфидов и сероводорода:
2H2S 3O2 → 2SO2 2H2O
2CuS 3O2 → 2SO2 2CuO
3. Взаимодействие сульфитов с более сильными кислотами:
Например, сульфит натрия взаимодействует с серной кислотой:
Na2SO3 H2SO4 → Na2SO4 SO2 H2O
4.Обработка концентрированной серной кислотой неактивных металлов.
Например, взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой:
Cu 2H2SO4 → CuSO4 SO2 2H2O
Запишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты. укажите тип реакции а) сера кислород = оксид… — ответ на
1.Реакция между серой и кислородом – реакция соединения, так как из двух веществ образуется одно, — оксид серы (VI).
2S 3O2 = 2SO3.
2.Реакция между алюминием и соляной кислотой – реакция замещения, так как протекает между простым веществом и сложным, в результате образуется другое простое вещество и сложное.
2Al 6HCl = 2AlCl3 H2.
3.Реакция между натрием и серой – реакция соединения, т. к. из двух простых веществ образуется новое – сульфид натрия.
2Na S = Na2S.
4.Реакция между оксидом меди и алюминием – реакция замещения – атомы простого вещества (алюминия) замещают атомы в сложном, образуется новое простое вещество – медь – и сложное – оксид алюминия Al2O3.
3 CuO 2Al = Al2O3 3 Cu.
Оксид серы — so2
Сернистый газ — SO2 — при нормальных условиях бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся
спички).
Получение
В промышленных условиях сернистый газ получают обжигом пирита.
FeS2 O2 = (t) FeO SO2
В лаборатории SO2 получают реакцией сильных кислот на сульфиты. В ходе подобных реакций образуется сернистая кислота,
распадающаяся на сернистый газ и воду.
K2SO3 H2SO4 = (t) K2SO4 H2O SO2↑
Сернистый газ получается также в ходе реакций малоактивных металлов с серной кислотой.
Cu H2SO4(конц.) = (t) CuSO4 SO2 H2O
Оксид серы vi — so3
Является высшим оксидом серы. Бесцветная летучая жидкость с удушающим запахом. Ядовит.
Получение
В промышленности данный оксид получают, окисляя SO2 кислородом при нагревании и присутствии катализатора
(оксид ванадия — Pr, V2O5).
SO2 O2 = (кат) SO3
В лабораторных условиях разложением солей серной кислоты — сульфатов.
Fe2(SO4)3 = (t) SO3 Fe2O3
Химические свойства
Природные соединения
- FeS2 — пирит, колчедан
- ZnS — цинковая обманка
- PbS — свинцовый блеск (галенит), Sb2S3 — сурьмяный блеск, Bi2S3 — висмутовый блеск
- HgS — киноварь
- CuFeS2 — халькопирит
- Cu2S — халькозин
- CuS — ковеллин
- BaSO4 — барит, тяжелый шпат
- CaSO4 — гипс
В местах вулканической активности встречаются залежи самородной серы.
Получение
В промышленности серу получают из природного газа, который содержит газообразные соединения серы: H2S,
SO2.
H2S O2 = S H2O (недостаток кислорода)
SO2 C = (t) S CO2
Серу можно получить разложением пирита
FeS2 = (t) FeS S
В лабораторных условиях серу можно получить слив растворы двух кислот: серной и сероводородной.
H2S H2SO4 = S H2O (здесь может также выделяться SO2)
Химические свойства
Реакции, взаимодействие серы с кислотами. уравнения реакции:
С концентрированными кислотами-окислителями сера реагирует только при длительном нагревании.
Реакции, взаимодействие серы с металлами и полуметаллами. уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и кальция:
Ca S → CaS (t = 150 °C).
Реакция взаимодействия кальция и серы происходит с образованием сульфида кальция.
2. Реакция взаимодействия серы и кобальта:
Co S → CoS (t ≈ 650 °C).
Реакция взаимодействия кобальта и серы происходит с образованием сульфида кобальта. В результате реакции также образуются CoS2, Co3S4, Co9S8.
3. Реакция взаимодействия серы и калия:
2K S → K2S (t = 100-200 °C).
Реакция взаимодействия калия и серы происходит с образованием сульфида калия.
4. Реакция взаимодействия серы и лития:
2Li S → Li2S (t > 130 °C).
Реакция взаимодействия лития и серы происходит с образованием сульфида лития.
5. Реакция взаимодействия серы и натрия:
2Na S → Na2S (t > 130 °C).
Реакция взаимодействия натрия и серы происходит с образованием сульфида натрия.
6. Реакция взаимодействия серы и рубидия:
2Rb S → Rb2S (t = 100-130 °C).
Реакция взаимодействия рубидия и серы происходит с образованием сульфида рубидия.
7. Реакция взаимодействия серы и серебра:
2Ag S → Ag2S (t > 200°C).
Реакция взаимодействия серебра и серы происходит с образованием сульфида серебра.
8. Реакция взаимодействия серы и меди:
2Cu S → Cu2S (t = 300-400 °C).
Реакция взаимодействия меди и серы происходит с образованием сульфида меди.
9. Реакция взаимодействия серы и железа:
Fe S → FeS (t = 600-950°C).
Реакция взаимодействия железа и серы происходит с образованием сульфида железа.
10. Реакция взаимодействия серы и цинка:
Zn S → ZnS (t = 130 °C).
Реакция взаимодействия цинка и серы происходит с образованием сульфида цинка.
11. Реакция взаимодействия серы и таллия:
2Tl S → Tl2S (t = 320 °C).
Реакция взаимодействия таллия и серы происходит с образованием сульфида таллия. Реакция протекает в атмосфере водорода.
Реакции, взаимодействие серы с неметаллами. уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и водорода:
H2 S → H2S (t = 150-200 °C).
Реакция взаимодействия водорода и серы происходит с образованием сероводорода.
2. Реакция взаимодействия серы и кислорода:
S O2 → SO2 (t°).
Реакция взаимодействия серы и кислорода происходит с образованием оксида серы (IV). Образуется также примесь оксид серы (VI) SO3. Данная реакция представляет собой сгорание серы на воздухе.
3. Реакция взаимодействия серы и фтора:
S 3F2 → SF6.
Реакция взаимодействия серы и фтора происходит с образованием фторида серы (VI). Реакция протекает при комнатной температуре.
4. Реакция взаимодействия серы и красного фосфора:
4P 9S → P4S9 (t = 550 °C, р).
Реакция взаимодействия красного фосфора и серы происходит с образованием нонасульфида тетрафосфора. Реакция протекает при избыточном давлении. Образуется также примесь P4S7.
Реакции, взаимодействие серы с оксидами. уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и оксида углерода (II):
CO S → COS (t ≈ 350 °C).
Реакция взаимодействия оксида углерода (II) и серы происходит с образованием оксосульфида углерода. Катализатором может выступать углерод.
Реакции, взаимодействие серы. уравнения реакции серы с веществами.
Сера реагирует, взаимодействует с неметаллами, металлами, полуметаллами, оксидами, кислотами, солями и пр. веществами.
Реакции, взаимодействие серы с неметаллами
Реакции, взаимодействие серы с металлами и полуметаллами
Реакции, взаимодействие серы с оксидами
Реакции, взаимодействие серы с солями
Реакции, взаимодействие серы с кислотами
Реакции, взаимодействие серы с водородсодержащими соединениями
Реакции, связанные с изменением молекулярного состава серы
Сернистая кислота
Слабая, нестойкая двухосновная кислота. Существует лишь в разбавленных растворах.
Получение
SO2 H2O ⇄ H2SO3
Химические свойства
Сероводород — h2s
Бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Огнеопасен. Используется в химической промышленности и в лечебных целях (сероводородные
ванны).
Получение
Сероводород получают в результате реакции сульфида алюминия с водой, а также взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами.
Al2S3 H2O = (t) Al(OH)3↓ H2S↑
FeS HCl = FeCl2 H2S↑
Химические свойства
Составьте уравнения реакций серы с: a) кислородом б) водородом в) натрием расставьте степени окисления всех элементов и укажите вид химической связи у образовавшихся веществ
б) S⁰ H₂⁰ = H₂⁺¹S⁻² — ковалентная полярная связь
в) S⁰ 2Na⁰ = Na₂⁺¹S⁻² — ионная связь
Тест на свойства соединений кислорода и серы. часть 1.
Задание №78
Установите соответствие между формулой/названием вещества и набором реагентов, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 312
Задание №79
Установите соответствие между формулой/названием вещества и набором реагентов, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 241
Задание №80
Установите соответствие между формулой/названием вещества и набором реагентов, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 421
Задание №81
Установите соответствие между формулой/названием вещества и набором реагентов, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 321
Задание №82
Установите соответствие между формулой/названием вещества и набором реагентов, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 241
Задание №90
Навеску сульфида цинка подвергли обжигу в токе кислорода, при этом образовалось 1,12 л газа. Определите массу 10% раствора гидроксида натрия, в котором можно полностью растворить полученный твердый остаток. Ответ укажите в граммах и округлите до целых.
Решение
Ответ: 40 г
Пояснение:
Уравнение реакции:
2ZnS 3O2 = 2ZnO 2SO2
2NaOH ZnO H2O = Na2[Zn(OH)4]
ν(SO2) = 1,12/22,4 = 0,05 моль
ν(NaOH) = 2ν(SO2) = 2⋅0,05 = 0,1 моль
m(NaOH) = M⋅n = 40⋅0,1 = 4 г
mр-ра(NaOH) = 4 г/0,1 = 40 г
Задание №94
При взаимодействии 100 г раствора хлорида железа(III) с избытком сульфида калия выпало 4,16 г осадка. Вычислите массовую долю соли в исходном растворе. Ответ укажите в процентах и округлите до десятых.
Решение
Ответ: 6,5
Пояснение:
Запишем уравнение реакции:
2FeCl3 3K2S = 2FeS S 6KCl
Как видно из уравнения осадок представляет из себя смесь сульфида железа (II) и серы.
Пусть
ν(S) = x моль, тогда
ν(FeS) = 2ν(S) = 2x моль, а
масса серы будет равна:
m(S) = ν(S)⋅M(S) = 32x г, а масса m(FeS) = ν(FeS)⋅M(FeS) = 88⋅2x = 176x г, а суммарная масса осадка:
m(S FeS) = 32x 176x = 208x г
В то же время из условия m(S FeS) = 4,16 г
Тогда,
208x = 4,16
x = 0,02
Тогда
ν(FeCl3) = 2ν(S) = 2⋅0,02 = 0,04 моль
m(FeCl3) = M⋅n = 162 ⋅ 0,04 = 6,48 г
ω(FeCl3) = 100% ⋅ m(FeCl3)/ m(р-ра) = 100% ⋅ 6,48 / 100 ≈ 6,5 %
Задание №97
Рассчитайте массу осадка, который можно получить при взаимодействии 10 мл 5% раствора нитрата серебра (плотность 1,05 г/см3) и 20 мл 1% раствора сульфида лития (плотность 1,0 г/см3). Ответ укажите в граммах и и округлите до десятых.
Решение
Ответ: 0,4
Пояснение:
mр-ра(AgNO3) = Vр-ра(AgNO3)⋅ρ(р-ра(AgNO3) = 10 мл⋅1,05 г/мл = 10,5 г
m(AgNO3) = mр-ра(AgNO3)⋅ω(AgNO3)/100% = 10,5 г⋅0,05 = 0,525 г
ν(AgNO3) = m(AgNO3)/M(AgNO3) = 0,525 г/170 г/моль = 0,0031 моль
mр-ра(Li2S) = Vр-ра(Li2S)⋅ρ р-ра(Li2S) = 20 мл ⋅ 1,0 г/мл = 20 г
m(Li2S) = mр—ра(Li2S) ⋅ ω(Li2S) / 100% = 20 г ⋅ 0,01 = 0,2 г
ν(Li2S) = m(Li2S) / M(Li2S) = 0,2 г / 46 г/моль = 0,00435 моль
Li2S 2AgNO3 = Ag2S 2LiNO3
Найдем избыток и недостаток
ν(AgNO3)/2 = 0,00155 < ν(Li2S)/1 = 0,00435 моль
т.е. в недостатке у нас нитрат серебра, расчет ведем по нему
ν(Ag2S) = ν(AgNO3)/2 = 0,00155 моль
m(Ag2S) = M(Ag2S) ⋅ ν(Ag2S) = 248 г/моль ⋅ 0,00155 моль ≈ 0,4 г
Химические свойства кислорода
Химический элемент кислород может существовать в виде двух аллотропных модификаций, т.е. образует два простых вещества. Оба этих вещества имеют молекулярное строение. Одно из них имеет формулу O2 и имеет название кислород, т.е. такое же, как и название химического элемента, которым оно образовано.
Другое простое вещество, образованное кислородом, называется озон. Озон в отличие от кислорода состоит из трехатомных молекул, т.е. имеет формулу O3.
Поскольку основной и наиболее распространенной формой кислорода является молекулярный кислород O2, прежде всего мы рассмотрим именно его химические свойства.
Химический элемент кислород находится на втором месте по значению электроотрицательности среди всех элементов и уступает лишь фтору. В связи с этим логично предположить высокую активность кислорода и наличие у него практически только окислительных свойств.
Действительно, список простых и сложных веществ, с которыми может реагировать кислород огромен. Однако, следует отметить, что поскольку в молекуле кислорода имеет место прочная двойная связь, для осуществления большинства реакций с кислородом требуется прибегать к нагреванию.
Среди простых веществ не окисляются кислородом лишь благородные металлы (Ag, Pt, Au), галогены и инертные газы.
Сера сгорает в кислороде с образованием диоксида серы:
Фосфор в зависимости от избытка или недостатка кислорода может образовать как оксида фосфора (V), так и оксид фосфора (III):
Взаимодействие кислорода с азотом протекает в крайне жестких условиях, в виду того что энергии связи в молекулах кислорода и особенно азота очень велики. Также свой вклад в сложность протекания реакции делает высокая электроотрицательность обоих элементов. Реакция начинается лишь при температуре более 2000 oC и является обратимой:
Не все простые вещества, реагируя с кислородом образуют оксиды. Так, например, натрий, сгорая в кислороде образует пероксид:
а калий – надпероксид:
Чаще всего, при сгорании в кислороде сложных веществ образуется смесь оксидов элементов, которыми было образовано исходное вещество. Так, например:
Однако, при сгорании в кислороде азотсодержащих органических веществ вместо оксида азота образуется молекулярный азот N2. Например:
При сгорании в кислороде хлорпроизводных вместо оксидов хлора образуется хлороводород:
Химические свойства оксида серы (iv)
Оксид серы (IV) – это типичный кислотныйоксид. За счет серы в степени окисления 4 проявляет свойства окислителяи восстановителя.
1. Как кислотный оксид, сернистый газ реагирует с щелочамии оксидами щелочных и щелочноземельных металлов.
Например, оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия. При этом образуется либо кислая соль (при избытке сернистого газа), либо средняя соль (при избытке щелочи):
SO2 2NaOH(изб) → Na2SO3 H2O
SO2(изб) NaOH → NaHSO3
Еще пример: оксид серы (IV) реагирует с основным оксидом натрия:
SO2 Na2O → Na2SO3
2. При взаимодействии с водой SO2 образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.
SO2 H2O ↔ H2SO3
3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO2. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.
Например, оксид серы окисляется кислородом на катализаторе в жестких условиях. Реакция также сильно обратимая:
2SO2 O2 ↔ 2SO3
Сернистый ангидрид обесцвечивает бромную воду:
SO2 Br2 2H2O → H2SO4 2HBr
Азотная кислота очень легко окисляет сернистый газ:
SO2 2HNO3 → H2SO4 2NO2
Озон также окисляет оксид серы (IV):
SO2 O3 → SO3 O2
Качественная реакция на сернистый газ и на сульфит-ион – обесцвечивание раствора перманганата калия:
5SO2 2H2O 2KMnO4 → 2H2SO4 2MnSO4 K2SO4
Оксид свинца (IV) также окисляет сернистый газ:
SO2 PbO2 → PbSO4
4. В присутствии сильных восстановителей SO2 способен проявлять окислительные свойства.
Например, при взаимодействии с сероводородом сернистый газ восстанавливается до молекулярной серы:
SO2 2Н2S → 3S 2H2O
Оксид серы (IV) окисляет угарный газ и углерод:
SO2 2CO → 2СО2 S
SO2 С → S СO2
