Условие задачи

Установите соответствие между приведённой схемой химической реакции и примером, иллюстрирующим её.1) S0 ⟶ S-22) S+4 ⟶ S+63) S0 ⟶ S+4А. 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2OБ. H2 + S = H2SВ. 2SO2 + O2 = 2SO3Г. S + O2 = SO2Д. 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

Решение

Ниже приведено подробное решение задачи по химической таксионометрии (окислению и восстановлению), где важно проследить изменение степеней окисления атома серы в различных реакциях.

Постановка задачи: Даны схемы изменения степени окисления атома серы (S) и перечень реакций. Необходимо установить соответствие между схемой и реакцией.

Обозначения схем:
1) S⁰ ⟶ S⁻²
2) S⁺⁴ ⟶ S⁺⁶
3) S⁰ ⟶ S⁺⁴

Обозначения реакций:
А. 2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O
Б. H₂ + S = H₂S
В. 2SO₂ + O₂ = 2SO₃
Г. S + O₂ = SO₂
Д. 2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O

Рассмотрим по порядку каждую схему:

──────────────────────────────────────────────
1) S⁰ ⟶ S⁻²

Начальное состояние: сера в элементарном состоянии (S⁰).
Конечное состояние: сера в соединении, где её степень окисления равна –2.
Такая редукция характерна для образования сульфидов.

Рассмотрим реакцию Б:
H₂ + S = H₂S
В элементарном состоянии S имеет степень окисления 0, а в H₂S – степень –2 (ведь водород всегда +1, а формула нейтральная: для двух атомов водорода суммарно +2, значит сера должна компенсировать –2).

Таким образом, схема 1 соответствует реакции Б.

──────────────────────────────────────────────
2) S⁺⁴ ⟶ S⁺⁶

Начальное состояние: сера, как правило, содержится в соединениях типа SO₂, где степень окисления составляет +4.
Конечное состояние: сера в соединениях типа SO₃, где её степень окисления составляет +6.
Это процесс окисления сернистого ангидрида (SO₂) до серного ангидрида (SO₃).

Рассмотрим реакцию В:
2SO₂ + O₂ = 2SO₃
В данной реакции каждая молекула SO₂ (сера +4) превращается в SO₃ (сера +6).

Таким образом, схема 2 соответствует реакции В.

──────────────────────────────────────────────
3) S⁰ ⟶ S⁺⁴

Начальное состояние: сера в элементарном состоянии (S⁰).
Конечное состояние: сера в соединении, где степень окисления равна +4, например, в SO₂.
Рассмотрим реакцию Г:
S + O₂ = SO₂
При образовании SO₂ сера переходит из нулевого состояния в состояние +4.

Таким образом, схема 3 соответствует реакции Г.

──────────────────────────────────────────────
Подведение итогов:

1) S⁰ ⟶ S⁻² – соответствует реакции Б.
2) S⁺⁴ ⟶ S⁺⁶ – соответствует реакции В.
3) S⁰ ⟶ S⁺⁴ – соответствует реакции Г.

Ответ:
1 → Б; 2 → В; 3 → Г.