Сера. Серная кислота

Неметаллы · Тема 19 / 35

Сера. Серная кислота

Этот урок проведём с одной семьёй в осеннюю субботу: утром дедушка окуривает бочку серным фитилём, днём в горном селе мы чувствуем запах сернистого источника, вечером отец в гараже разбавляет кислоту для аккумулятора. Мы увидим серу и её соединения в анимациях, изучим производство и свойства серной кислоты и решим задания ГЭЦ.

≈ 55 минутГлав: 5Заданий ГЭЦ: 9материал 9 класса

После урока ты сможешь

• объяснять аллотропию серы, её окислительные и восстановительные свойства;
• записывать уравнениями свойства сероводорода и оксидов серы;
• знать стадии контактного способа и правило разбавления;
• различать реакции разбавленной и концентрированной серной кислоты с металлами;
• распознавать сульфат- и сульфид-ионы, решать задачи через «сохранение атома».

Перед началом вспомни

• Степень окисления, электронный баланс.
• Классификация оксидов, кислот, солей.
• Количество вещества, молярный объём, массовая доля, избыток.

Содержание

1. ВведениеСитуация: синее пламя в бочкеистория и предположение
2. Глава 1Сера: аллотропия и свойствааллотропы, окислитель и восстановитель
3. Глава 2Сероводород и сульфидыH₂S: получение, горение, восстановитель
4. Глава 3Оксиды серыSO₂ и SO₃: кислотные оксиды
5. Глава 4Серная кислота: производство и свойстваконтактный способ, разбавленная и концентрированная кислота
6. Глава 5Сульфаты. Обнаружение сульфат- и сульфид-ионовкристаллогидраты, BaSO₄ и PbS
7. ПрактикумТренировка на экзаменационных заданияхзаданий ГЭЦ: 3, с ответом и официальным пояснением
8. ИтогиЗапомникраткий итог и типичные ошибки
9. ИтогиСамостоятельная работазаданий: 6, от простых к сложным

Введение

Ситуация: синее пламя в бочке

История

Субботнее осеннее утро, погреб в деревенском доме дедушки. Нужно подготовить бочку для нового вина. Дедушка опускает в бочку жёлтый серный фитиль и поджигает: фитиль горит слабым синим пламенем, бочка наполняется белым дымом с резким удушливым запахом. «Этот дым убивает плесень и микробов», — говорит дедушка.

Ученик 11 класса думает: что это за дым? Если в фитиле сгорело 6,4 г серы, сколько литров (н. у.) этого газа образовалось и сколько литров воздуха израсходовалось в бочке (кислорода в воздухе 21 % по объёму)?

Фитиль горит синим пламенем, поднимается дым; в круге S + O₂ → SO₂.Сначала предположи

Как ты думаешь, сколько литров (н. у.) SO₂ получится при сгорании 6,4 г серы? Ответ рассчитаем в 1-й главе.

Сера известна людям с древности: её находили в чистом виде в кратерах вулканов. Сегодня главный продукт серы — серная кислота, «хлеб» химической промышленности: без неё не получить удобрения, аккумуляторы, моющие средства, краски. В этом уроке мы изучим серу, её водородные и кислородные соединения, производство и свойства серной кислоты, обнаружение сульфат- и сульфид-ионов.

Глава 1

Сера: аллотропия и свойства

Сера — элемент VI A группы: …3s²3p⁴, на внешнем слое 6 электронов. Степени окисления: −2 (H₂S, сульфиды), 0, +4 (SO₂, сульфиты), +6 (SO₃, H₂SO₄, сульфаты). В природе встречается и в свободном виде, и в соединениях: пирит FeS₂, свинцовый блеск PbS, гипс CaSO₄·2H₂O; сера есть также в нефти и белках.

Анимация · молекула S₈ и аллотропыРомбическая и моноклинная сера построены из колец S₈, отличается лишь их упаковка в кристалле. Если расплав серы вылить в холодную воду, кольца рвутся в длинные цепи — получается резиноподобная пластическая сера.

Сера — жёлтое хрупкое твёрдое вещество, нерастворимое в воде и не смачиваемое ею; плавится при 113 °C. Находясь в промежуточной степени окисления (0), сера может быть и окислителем, и восстановителем.

Химические свойства серы

• окислитель (S⁰ → S⁻²) — с металлами и водородом: Fe + S t→ FeS, Hg + S → HgS (разлитую ртуть обезвреживают порошком серы), H₂ + S t→ H₂S;
• восстановитель — с более электроотрицательными неметаллами: S + O₂ → SO₂, S + 3F₂ → SF₆, S + Cl₂ → SCl₂; с иодом не реагирует; с концентрированными кислотами: S + 2H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O;
• со щелочами диспропорционирует: 3S + 6NaOH t→ 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O.

История

Вопрос про бочку. S + O₂ → SO₂: n(S) = 6,4 : 32 = 0,2 моль, n(SO₂) = n(O₂) = 0,2 моль, V(SO₂) = 0,2 · 22,4 = 4,48 л. Кислорода тоже израсходовано 4,48 л; воздуха: 4,48 : 0,21 ≈ 21,3 л. Сернистый газ губит микробов и плесень — в виноделии бочки так «окуривают» с давних времён. Но SO₂ ядовит: после работы погреб надо проветрить.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

Какие утверждения неверны для серы?I. Не растворяется в водеII. В реакции с водородом является восстановителемIII. В реакции с кислородом является восстановителемIV. Реагирует со всеми галогенами

A) I, IIIB) I, IVC) II, IVD) III, IVE) II, III

1. I — верно: сера не растворяется в воде (и не смачивается).
2. II: H₂ + S0 → H₂S−2 — сера принимает электроны, она окислитель. II неверно.Почему так?

   ЭО водорода меньше, чем серы, — пара смещается к сере.

3. III: S0 + O₂ → S+4O₂ — восстановитель, верно. IV: с иодом сера не реагирует — IV неверно.
4. Ответ: II, IV (вариант C).

Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)

Сера не растворяется в воде, в реакции с водородом — окислитель (S⁰→S⁻²), в реакции с кислородом — восстановитель (S⁰→S⁺⁴). Из галогенов с иодом не реагирует.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF)

Проверь себя

5,6 г железа полностью реагируют с серой. Сколько граммов FeS получится?

n(Fe) = 0,1 моль = n(FeS); M(FeS) = 88.

Глава 2

Сероводород и сульфиды

История

Днём семья едет в горное село. На окраине — горячий источник в каменной чаше: на поверхности воды пузырьки, над ней пар. Ещё издали все чувствуют запах «тухлых яиц». Бабушка смотрит на серебряное кольцо и говорит: «Здесь серебро темнеет».

На табличке источника написано: в 1 л воды 68 мг сероводорода. Скольким миллилитрам газа при нормальных условиях это соответствует? Почему темнеет серебро?

Из источника поднимаются пузырьки и пар; в круге молекулы H₂S выходят из воды.

Сероводород H₂S — бесцветный, очень ядовитый газ с запахом тухлых яиц; немного тяжелее воздуха (34 : 29). Молекула угловая (~92°). Растворяется в воде, давая слабую сероводородную кислоту. В лаборатории его получают действием кислот на сульфиды: FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑. Сера в нём в низшей степени (−2), поэтому H₂S — только восстановитель.

Свойства сероводорода

• при избытке кислорода горит: 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂; при недостатке: 2H₂S + O₂ → 2H₂O + 2S;
• сильный восстановитель: H₂S + Cl₂ → S + 2HCl, 2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O;
• со щелочами — соли сульфиды и гидросульфиды: H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O, H₂S + NaOH → NaHS + H₂O;
• обнаружение иона S²⁻ — чёрный осадок с солями свинца: Pb(NO₃)₂ + H₂S → PbS↓ + 2HNO₃; CuS, Ag₂S тоже чёрные.

Анимация · 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂При избытке кислорода сера сероводорода окисляется от S⁻² до S⁺⁴; на 2 моль H₂S нужно 3 моль O₂.История

Вопрос про источник. n(H₂S) = 0,068 : 34 = 0,002 моль, V = 0,002 · 22,4 = 0,0448 л = 44,8 мл — в литре воды всего около трёх столовых ложек газа, но наш нос чувствует и миллионную долю. Серебро темнеет, потому что на поверхности образуется чёрный сульфид серебра: 4Ag + 2H₂S + O₂ → 2Ag₂S + 2H₂O. В большой концентрации H₂S перестаёт ощущаться и опасен — в таких местах долго находиться нельзя.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 13.07.2025

0,2 моль H₂S полностью вступают с 0,6 моль кислорода в реакцию 2H₂S + 3O₂ t→ 2H₂O + 2SO₂. Какие утверждения верны? Mᵣ(H₂O)=18I. Получается 0,2 моль SO₂II. Получается 7,2 г H₂OIII. 0,3 моль O₂ остаётся в избытке

A) II, IIIB) I, IIIC) только ID) I, IIE) только III

1. Уравнение: 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂. На 0,2 моль H₂S нужно 0,2 · 3/2 = 0,3 моль O₂; дано 0,6 моль — H₂S расходуется полностью, кислород в избытке.
2. I: n(SO₂) = n(H₂S) = 0,2 моль — верно. III: 0,6 − 0,3 = 0,3 моль O₂ в избытке — верно.Почему так?

   Расчёт всегда веди по веществу, израсходованному полностью.

3. II: n(H₂O) = 0,2 моль, m = 0,2 · 18 = 3,6 г, а не 7,2 г — неверно. (В пояснении ГЭЦ x = 3,6 г H₂O, y = 0,2 моль SO₂.)
4. Ответ: I, III (вариант B).

Официальное пояснение ГЭЦ (13.07.2025)

дано: 0,2 моль 0,6 моль израсходовано: 0,2 моль 0,3 моль x г y моль 2H₂S + 3O₂ t→ 2H₂O + 2SO₂ 2 моль 3 моль 36 г 2 моль Из данных количеств ясно, что в ходе реакции H₂S расходуется полностью. … 0,3 моль O₂ остаётся в избытке.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, IV группа специальностей (PDF)

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 01.06.2025

Вычислите мольную долю (в %) N₂ в исходной газовой смеси. Mᵣ(H₂SO₄)=98

Рисунок меняется вместе с шагами.A) 60B) 40C) 80D) 50E) 75

1. Количество смеси: 89,6 : 22,4 = 4 моль (H₂S + N₂).
2. Азот серной кислоты не даёт. Каждый атом серы из H₂S переходит в одну H₂SO₄: H₂S → … → H₂SO₄, 1 моль → 1 моль. n(H₂SO₄) = 196 : 98 = 2 моль = n(H₂S).Почему так?

   В многостадийном превращении (H₂S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄) число атомов серы сохраняется — промежуточные вещества считать не нужно.

3. n(N₂) = 4 − 2 = 2 моль, x(N₂) = 2 : 4 = 50 %. Внимание: в пояснении ГЭЦ вычислена доля H₂S (y = 50 %); доля азота тоже 100 − 50 = 50 %.
4. Ответ: 50 (вариант D).

Официальное пояснение ГЭЦ (01.06.2025)

Количество исходной газовой смеси: 89,6 : 22,4 = 4 моль H₂S → H₂SO₄ … 1 моль (H₂S) ---- 98 г (H₂SO₄) x моль (H₂S) ---- 196 г (H₂SO₄) x = 2 моль 4 моль (смесь) ----- 100% 2 моль (H₂S) ----- y% y = 50%Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, IV группа специальностей (PDF)

Проверь себя

8,8 г FeS реагируют с избытком соляной кислоты. Сколько литров (н. у.) H₂S выделится?

n(FeS) = 8,8 : 88 = 0,1 моль = n(H₂S).

Глава 3

Оксиды серы

Сернистый газ SO₂ (оксид серы(IV)) — бесцветный ядовитый газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде. Молекула угловая. Это кислотный оксид: SO₂ + H₂O ⇄ H₂SO₃ (слабая неустойчивая сернистая кислота), SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O, SO₂ + CaO → CaSO₃. В промежуточной степени (+4) он и восстановитель, и окислитель: 2SO₂ + O₂ V₂O₅, t⇄ 2SO₃, SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O. SO₂ отбеливает красители (шерсть, шёлк), убивает микробов; в атмосфере — главная причина кислотных дождей.

Серный ангидрид SO₃ (оксид серы(VI)) — бесцветная летучая жидкость (замерзает при 16,8 °C), молекула — плоский треугольник. Бурно реагирует с водой, образуя серную кислоту, а со щелочами и основными оксидами даёт сульфаты: SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O. Сера в нём +6 — SO₃ только окислитель.

Анимация · SO₃ + H₂O → H₂SO₄Кислород молекулы воды присоединяется к сере, а один из атомов водорода переходит к атому кислорода SO₃ — образуются две группы OH; выделяется много теплоты, поэтому в промышленности SO₃ поглощают не водой, а концентрированной кислотой.Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 13.07.2025

Fe₂(SO₄)₃ t→ Fe₂O₃+X Какое утверждение верно?

A) реакция окислительно-восстановительнаяB) X — SO₂C) X — серная кислотаD) атом серы — восстановительE) X реагирует со щелочами

1. Сульфаты при нагревании разлагаются на оксид металла и SO₃: Fe₂(SO₄)₃ t→ Fe₂O₃ + 3SO₃. Внимание: уравнение в пояснении ГЭЦ не уравнено — перед SO₃ должен стоять 3.Почему так?

   Проверка: Fe 2 = 2; S 3 = 3; O 12 = 3 + 9.

2. Степени окисления не меняются (Fe +3, S +6, O −2): это не ОВР — A и D неверны; X = SO₃ — B и C неверны.
3. SO₃ — кислотный оксид и реагирует со щелочами: SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O — E верно.
4. Ответ: вариант E.

Официальное пояснение ГЭЦ (13.07.2025)

Реакция разложения сульфата железа(III): … Из уравнения реакции ясно, что вещество X — SO₃. Так как SO₃ — кислотный оксид, он реагирует со щелочами.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, I группа специальностей (PDF)

Пример 1

Сколько граммов 10 %-ного раствора NaOH нужно, чтобы полностью поглотить 2,24 л (н. у.) SO₂ с образованием средней соли (Na₂SO₃)?

1. SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O; n(SO₂) = 0,1 моль, n(NaOH) = 0,2 моль.
2. m(NaOH) = 0,2 · 40 = 8 г; раствор: 8 : 0,1 = 80 г.Почему так?

   При недостатке щёлочи (1 : 1) получилась бы кислая соль NaHSO₃.

3. Ответ: 80 г.

Проверь себя

Если в реакции 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ полностью окисляется 10 л SO₂, сколько литров O₂ расходуется?

Объёмы относятся как коэффициенты: 2 : 1.

Глава 4

Серная кислота: производство и свойства

История

Вечером отец в гараже готовится залить старый автомобильный аккумулятор. Электролит — 37 %-ная серная кислота. У него концентрированная (98 %-ная) кислота. Он надевает защитные очки и перчатки, просит ученика налить в стакан воды и тонкой струйкой по стеклянной палочке вливает кислоту в воду.

Стакан нагревается. Ученик спрашивает: почему нельзя наоборот — воду в кислоту? И сколько граммов 98 %-ной кислоты и воды нужно для 1 кг 37 %-ного электролита?

Кислота тонкой струёй вливается в воду; термометр растёт.

В промышленности серную кислоту получают контактным способом в три стадии. Сырьё — пирит (FeS₂), сера или H₂S, выделяемый при переработке нефти. В Азербайджане серную кислоту производили в Сумгайыте для выпуска суперфосфата.

Анимация · контактный способ1) обжиг пирита: SO₂; 2) на катализаторе (V₂O₅) при 450 °C SO₂ → SO₃ (обратимо, экзотермично); 3) SO₃ поглощают не водой, а концентрированной H₂SO₄ — получают олеум, затем его разбавляют водой до нужной концентрации.Осторожно: концентрированная серная кислота

Концентрированная серная кислота — тяжёлая (ρ = 1,84 г/см³) маслянистая жидкость, при смешивании с водой выделяет много теплоты. Правило разбавления: кислоту вливают тонкой струёй в воду, а не наоборот! Если лить воду в кислоту, лёгкая вода закипает на поверхности и разбрызгивает кислоту. Концентрированная кислота отнимает воду: обугливает сахар, бумагу, дерево (C₁₂H₂₂O₁₁ → 12C + 11H₂O), осушает газы.

Разбавленная и концентрированная серная кислота

• разбавленная — обычная сильная двухосновная кислота, окислитель H⁺: с металлами до водорода Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑, Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑; с оксидами, основаниями, солями; с Cu, Ag, Au не реагирует;
• концентрированная — окислитель S⁺⁶, водород не выделяется: малоактивные металлы дают SO₂ Cu + 2H₂SO₄ t→ CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O; активные металлы восстанавливают её до SO₂, S или H₂S 8Na + 5H₂SO₄ → 4Na₂SO₄ + H₂S↑ + 4H₂O;
• холодная концентрированная кислота пассивирует Fe, Al, Cr (её перевозят в железных цистернах); при нагревании: 2Fe + 6H₂SO₄ t→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O; Au, Pt не реагируют;
• окисляет неметаллы: C + 2H₂SO₄ → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O, S + 2H₂SO₄ → 3SO₂↑ + 2H₂O.

В лаборатории выбери металл и вид кислоты: идёт ли реакция, какой газ выделяется?

Лаборатория · металлы и серная кислотаИстория

Вопрос про гараж. Растворение кислоты в воде выделяет много теплоты (образуются гидраты). Кислота тяжёлая: вливаясь в воду, она опускается на дно, и теплота распределяется по всему объёму. Если же лить воду в кислоту, лёгкая вода остаётся на поверхности, мгновенно закипает и разбрызгивает кислоту. Расчёт: m(H₂SO₄) = 1000 · 0,37 = 370 г; 98 %-ной кислоты: 370 : 0,98 ≈ 377,6 г; воды: 1000 − 377,6 = 622,4 г.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

Какая реакция не отражает свойство концентрированной серной кислоты?

A) Cr + H₂SO₄ t→ Cr₂(SO₄)₃ + …B) Fe + H₂SO₄ → H₂ + …C) Zn + H₂SO₄ t→ H₂O + …D) Na + H₂SO₄ → H₂S + …E) Cu + H₂SO₄ t→ CuSO₄ + …

1. В концентрированной серной кислоте окислитель — S⁺⁶, поэтому в реакциях с металлами водород не выделяется: сера восстанавливается до SO₂, S или H₂S, всегда образуется вода.
2. A: 2Cr + 6H₂SO₄ t→ Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O; C: 4Zn + 5H₂SO₄ t→ 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O; D: 8Na + 5H₂SO₄ → 4Na₂SO₄ + H₂S + 4H₂O; E: Cu + 2H₂SO₄ t→ CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O — всё это свойства концентрированной кислоты.Почему так?

   Хром в холодной концентрированной кислоте пассивируется, а медь реагирует с ней только при нагревании — поэтому в A и E указан нагрев (t).

3. B: Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ — свойство разбавленной кислоты; концентрированная на холоду пассивирует железо.
4. Ответ: вариант B.

Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)

Выделение водорода в реакции концентрированной серной кислоты с металлами не отражает её свойство. Это свойство разбавленной серной кислоты.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, I группа специальностей (PDF)

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Вычислите x (1) и y (2). Mᵣ(FeSO₄)=152, Mᵣ[Fe₂(SO₄)₃]=400

Рисунок меняется вместе с шагами.

1. Разбавленная кислота: Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ (Fe⁺²): 2 моль Fe → 2 моль FeSO₄, x = 2 · 152 = 304 г.
2. Концентрированная кислота (при нагревании): железо окисляется до +3: Fe⁰ − 3e⁻ → Fe⁺³ |×2, S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴ |×3 → 2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O.Почему так?

   В разбавленной кислоте окислитель H⁺ слабее — железо только до +2; S⁺⁶ сильнее — до +3.

3. 2 моль Fe → 1 моль Fe₂(SO₄)₃: y = 400 г.
4. Ответ: 1) 304; 2) 400.

Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)

записываются и уравниваются уравнения обеих реакций и проводятся вычисления. 2 моль -------------------- x г Fe + H₂SO₄ (разб.) → FeSO₄ + H₂ x = 304 г 1 моль -------------------- 152 г 2 моль ------------------------ y г 2Fe + 6H₂SO₄ (конц.) → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O 2 моль ----------------------- 400 г y = 400 гИсточник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)

Проверь себя

6,4 г меди реагируют с горячей концентрированной серной кислотой. Сколько литров (н. у.) SO₂ выделится?

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O; n(Cu) = 0,1 моль.

Глава 5

Сульфаты. Обнаружение сульфат- и сульфид-ионов

Серная кислота образует два ряда солей: средние — сульфаты (Na₂SO₄) и кислые — гидросульфаты (NaHSO₄). Многие сульфаты известны в виде кристаллогидратов: медный купорос CuSO₄·5H₂O (в виноградниках), гипс CaSO₄·2H₂O (в строительстве, медицине), глауберова соль Na₂SO₄·10H₂O, железный купорос FeSO₄·7H₂O. BaSO₄ не растворяется ни в воде, ни в кислотах, его используют при рентгеновском исследовании.

Анимация · обнаружение ионов SO₄²⁻ и S²⁻Сульфат-ион с ионами бария даёт белый осадок BaSO₄, нерастворимый в кислотах; сульфид-ион с ионами свинца (или меди) — чёрный осадок PbS.Пример 2

К раствору, содержащему 14,2 г Na₂SO₄, добавили избыток BaCl₂. Сколько граммов осадка получится? Mr(Na₂SO₄) = 142, Mr(BaSO₄) = 233.

1. Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl; ионное уравнение: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓.
2. n(Na₂SO₄) = 14,2 : 142 = 0,1 моль = n(BaSO₄); m = 0,1 · 233 = 23,3 г.Почему так?

   BaCl₂ в избытке — считаем по сульфату.

3. Ответ: 23,3 г.

Проверь себя

Какова массовая доля воды в CuSO₄·5H₂O (в %)? (Mr = 250; запиши целое число.)

5 · 18 = 90; 90 : 250 = 0,36.

Практикум

Тренировка на экзаменационных заданиях

Эти задания взяты из экзаменов ГЭЦ. Сначала реши сам, затем открой «Ответ и пояснение ГЭЦ».

ГЭЦ · 01.06.2025

Какое утверждение верно для сернистого газа?

A) несолеобразующий оксидB) реагирует с кислородомC) не взаимодействует с основными оксидамиD) при растворении в воде образует серную кислотуE) не реагирует со щелочамиОтвет и пояснение ГЭЦ

Ответ: реагирует с кислородом (вариант B).

Сернистый газ (SO₂) — кислотный оксид. Реагирует с основными оксидами и щелочами, при растворении в воде превращается в сернистую кислоту. С кислородом вступает в реакцию каталитического окисления и превращается в SO₃: 2SO₂ + O₂ → 2SO₃Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)

ГЭЦ · 12.07.2026

Определите утверждения, соответствующие диаграмме Эйлера–Венна.1. Реагирует с NaOH2. Растворяется в воде3. При обычных условиях твёрдое4. Реагирует с O₂

A) 2 | 4 | 1, 3B) 3 | 2 | 1, 4C) 1, 3 | 4 | 2D) 2 | 3 | 1, 4E) 1, 2 | 3 | 4Ответ и пояснение ГЭЦ

Ответ: I – 3, II – 2, III – 1, 4 (вариант B).

Оба вещества — и S, и SO₂ — реагируют с NaOH и O₂. Сера при обычных условиях твёрдое вещество, в воде не растворяется. Газ SO₂ растворяется в воде.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)

ГЭЦ · 12.07.2026

Определите вещества X, Y и Z.

A) Fe | S | CuB) Au | Cu | KC) Ca | Hg | SD) Si | K | AgE) Na | S | SiОтвет и пояснение ГЭЦ

Ответ: X — Fe, Y — S, Z — Cu (вариант A). Уравнения с коэффициентами: 2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O; S + 2H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O; Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O (все при нагревании).

Fe + H₂SO₄ ₍конц.₎ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O (подходит для X , Y и Z) S + H₂SO₄ ₍конц.₎ → SO₂ + H₂O (подходит для X , Y и Z) Au + H₂SO₄ ₍конц.₎ → реакция не идёт K + H₂SO₄ ₍конц.₎ → K₂SO₄ + H₂S + H₂O Ca + H₂SO₄ ₍конц.₎ → CaSO₄ + H₂S + H₂O Na + H₂SO₄ ₍конц.₎ → Na₂SO₄ + H₂S + H₂O Cu + H₂SO₄ ₍конц.₎ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O (подходит для X , Y и Z) Si + H₂SO₄ ₍конц.₎ → реакция не идётИсточник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF)

Итоги

Запомни

• Сера: ромбическая, моноклинная, пластическая; кольца S₈; −2, 0, +4, +6.
• Сера с металлами и H₂ — окислитель (FeS, H₂S), с O₂, F₂, Cl₂ — восстановитель; с иодом не реагирует.
• H₂S — ядовит, только восстановитель; 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂; S²⁻ + Pb²⁺ → PbS↓ (чёрный).
• SO₂ — кислотный оксид (H₂SO₃), и окислитель, и восстановитель; SO₃ + H₂O → H₂SO₄.
• Контактный способ: FeS₂ → SO₂ → SO₃ (V₂O₅) → олеум; кислоту — в воду!
• Разбавленная H₂SO₄: окислитель H⁺, выделяется H₂; концентрированная: S⁺⁶ → SO₂, S, H₂S; Fe, Al на холоду пассивируются.
• Сульфат-ион: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ (белый, не растворяется в кислотах).

Типичные ошибки

«Концентрированная серная кислота выделяет водород с железом».

В концентрированной кислоте окислитель S⁺⁶: на холоду железо пассивируется, при нагревании выделяется SO₂.

«При растворении SO₂ в воде образуется серная кислота».

SO₂ + H₂O ⇄ H₂SO₃ — сернистая кислота; серную кислоту даёт SO₃.

«Чтобы разбавить кислоту, можно налить в неё воду».

Только кислоту тонкой струёй в воду! Иначе вода закипает и разбрызгивает кислоту.

«Сера всегда восстановитель».

С металлами и водородом сера — окислитель: Fe + S → FeS, H₂ + S → H₂S.

Итоги

Самостоятельная работа

Задания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.

1 · Уровень 1

Каким реактивом обнаруживают сульфат-ион?

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ (белый).

2 · Уровень 1

Какова степень окисления серы в сероводороде?

2·(+1) + x = 0.

3 · Уровень 2

Какой металл не реагирует с разбавленной серной кислотой?

Медь стоит после водорода.

4 · Уровень 2

Какая реакция идёт в контактном аппарате?

На катализаторе V₂O₅ SO₂ окисляется в SO₃.

5 · Уровень ГЭЦ

Сколько граммов серной кислоты можно получить из 64 г серы (S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄)?

2 моль S → 2 моль H₂SO₄ = 196 г.

6 · Уровень ГЭЦ

С горячей концентрированной H₂SO₄ реагирует 0,2 моль меди. Сколько моль кислоты расходуется?

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O.

Экзаменационные задания и официальные пояснения — ГЭЦ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):

1. 01.06.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 62; B-79, C-63, D-72
2. 01.06.2025, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 45; B-48, C-43, D-52
3. 13.07.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 70; B-69, C-77, D-82
4. 13.07.2025, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 50; B-47, C-39, D-48
5. 07.06.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 65; B-68, C-69, D-75
6. 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 43; B-32, C-51, D-43
7. 12.07.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 89; B-89, C-89, D-89; вариант A, 66; B-66, C-71, D-64
8. 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 39; B-31, C-34, D-50

История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ГЭЦ. Задания и пояснения ГЭЦ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.