10) Дана схема превращений: S→ SO₂ → Na₂SO₃ → SO₂

Решение:

а) Составьте молекулярные уравнения реакций.

1. S → SO₂ (Горение серы в кислороде)

\[ \text{S} + \text{O}_{2} \xrightarrow{\Delta} \text{SO}_{2} \]

2. SO₂ → Na₂SO₃ (Взаимодействие оксида серы (IV) с раствором гидроксида натрия)

\[ \text{SO}_{2} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_{2}\text{SO}_{3} + \text{H}_{2}\text{O} \]

3. Na₂SO₃ → SO₂ (Взаимодействие сульфита натрия с сильной кислотой)

\[ \text{Na}_{2}\text{SO}_{3} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{SO}_{2} \uparrow + 2\text{NaCl} + \text{H}_{2}\text{O} \]

б) Рассмотрите первое превращение с точки зрения окислительно-восстановительных процессов.

S → SO₂

В этом превращении сера (S) изменяет степень окисления с 0 до +4. Сера является окислителем, так как принимает электроны, но в данном случае сера повышает свою степень окисления, т.е. отдаёт электроны, поэтому является восстановителем. Кислород (O₂) имеет степень окисления 0 и понижает её до -2 в SO₂. Кислород является окислителем.

Окислительно-восстановительная реакция:

S⁰ - 4e⁻ → S⁺⁴ (окисление)

O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻² (восстановление)

в) Рассмотрите последнее превращение с точки зрения теории электролитической диссоциации.

Na₂SO₃ → SO₂

Это превращение рассматривается как взаимодействие сильной кислоты (например, HCl) с солью (сульфитом натрия). В результате образуется слабая сернистая кислота (H₂SO₃), которая тут же разлагается на воду (H₂O) и оксид серы (IV) (SO₂).

Молекулярное уравнение:

\[ \text{Na}_{2}\text{SO}_{3} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{SO}_{2} \uparrow + 2\text{NaCl} + \text{H}_{2}\text{O} \]

Полное ионное уравнение:

\[ 2\text{Na}^{+} + \text{SO}_{3}^{2-} + 2\text{H}^{+} + 2\text{Cl}^{-} \rightarrow \text{SO}_{2} \uparrow + 2\text{Na}^{+} + 2\text{Cl}^{-} + \text{H}_{2}\text{O} \]

Сокращённое ионное уравнение:

\[ \text{SO}_{3}^{2-} + 2\text{H}^{+} \rightarrow \text{SO}_{2} \uparrow + \text{H}_{2}\text{O} \]

Ответ: Молекулярные уравнения приведены выше. В первом превращении сера является восстановителем, кислород — окислителем. Последнее превращение объясняется реакцией между ионами SO₃²⁻ и H⁺ с образованием SO₂ и H₂O.