Дана схема превращений: S → X → Na2SO3 → CaSO3. Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

1. Схема превращений (фото 1)

Краткий ответ: \(X = \mathrm{SO_2}\).

\[ \mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2} \] \[ \mathrm{SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O} \] \[ \mathrm{Na_2SO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaSO_3\downarrow + 2NaCl} \]

Логика выбора:

1. Сера — неметалл, при горении даёт кислотный оксид \(\mathrm{SO_2}\) (не \(\mathrm{SO_3}\): он получается только с катализатором).
2. Кислотный оксид + щёлочь → соль + вода, значит \(\mathrm{SO_2}\) переводим в сульфит натрия.
3. \(\mathrm{Na_2SO_3}\) растворим, а \(\mathrm{CaSO_3}\) — нет, поэтому берём растворимую соль кальция: идёт реакция обмена с выпадением осадка.

2. Задача про оксид меди(II) (фото 2)

Ответ: \(\omega(\mathrm{HCl}) = 20\,\%\).

\[ \mathrm{CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O} \]

1. \(M(\mathrm{CuO}) = 64 + 16 = 80\ \text{г/моль}\), \(n(\mathrm{CuO}) = \frac{32}{80} = 0{,}4\ \text{моль}\).
2. По уравнению на 1 моль CuO нужно 2 моль HCl: \(n(\mathrm{HCl}) = 0{,}8\ \text{моль}\).
3. \(M(\mathrm{HCl}) = 36{,}5\ \text{г/моль}\), \(m(\mathrm{HCl}) = 0{,}8 \cdot 36{,}5 = 29{,}2\ \text{г}\).
4. \(\omega = \frac{29{,}2}{146} = 0{,}2\), то есть \(20\,\%\).

Проверка: \(146 \cdot 0{,}2 = 29{,}2\) г — сходится.

3. Практическая часть (фото 3)

Выбранные реактивы: раствор \(\mathrm{H_2SO_4}\) и раствор \(\mathrm{NaOH}\). Оксид алюминия не подходит: он нерастворим и с растворами хлоридов не реагирует, видимых признаков не даст.

Как определяем: сульфат бария и гидроксид магния — оба белые осадки, но \(\mathrm{Ba(OH)_2}\) и \(\mathrm{MgSO_4}\) растворимы, поэтому каждый реактив «срабатывает» только на одно вещество.

Пусть в склянке № 1 — \(\mathrm{BaCl_2}\), в склянке № 2 — \(\mathrm{MgCl_2}\) (при другом варианте ответ симметричен).

Склянка № 1: \[ \mathrm{BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + 2Cl^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2Cl^-} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]

Склянка № 2: \[ \mathrm{MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl} \] \[ \mathrm{Mg^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-} \] \[ \mathrm{Mg^{2+} + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow} \]

С \(\mathrm{NaOH}\) хлорид бария не реагирует (оба продукта растворимы), с \(\mathrm{H_2SO_4}\) хлорид магния тоже — это и есть «отрицательный» результат опыта.

Что здесь главное: в качественном анализе признак реакции — осадок, газ или смена окраски, а выбрать реактив помогает таблица растворимости.