Оксид серы(IV) или диоксид серы, SO₂, является типичным кислотным оксидом и может взаимодействовать с различными химическими веществами. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
1) H₂O и O₂:
SO₂ реагирует с водой (H₂O), образуя слабую сернистую кислоту (H₂SO₃):
[
SO₂ + H₂O → H₂SO₃
]
С кислородом (O₂) диоксид серы может реагировать только в присутствии катализатора (например, оксид ванадия), образуя триоксид серы (SO₃), который далее может реагировать с водой, образуя серную кислоту (H₂SO₄):
[
2SO₂ + O₂ → 2SO₃
]
[
SO₃ + H₂O → H₂SO₄
]
Эти реакции являются основой промышленного метода получения серной кислоты (контактный процесс).
2) CaO и MgSO₄:
Оксид кальция (CaO) или негашеная известь реагирует с диоксидом серы, образуя сульфит кальция (CaSO₃):
[
CaO + SO₂ → CaSO₃
]
С сульфатом магния (MgSO₄) диоксид серы напрямую не реагирует.
3) Fe(OH)₂ и NaOH:
Гидроксид железа(II) (Fe(OH)₂) может реагировать с диоксидом серы, образуя сульфит железа(II) и воду:
[
Fe(OH)₂ + SO₂ → FeSO₃ + H₂O
]
Гидроксид натрия (NaOH), являясь сильным основанием, также реагирует с диоксидом серы, образуя сульфит натрия (Na₂SO₃) и воду:
[
2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O
]
4) NaOH и H₂O:
Как уже упоминалось, диоксид серы реагирует с водой, образуя сернистую кислоту, а с гидроксидом натрия - сульфит натрия:
[
SO₂ + H₂O → H₂SO₃
]
[
2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O
]
Из перечисленных вариантов, SO₂ взаимодействует с каждым из двух веществ в вариантах 3) и 4). В первом случае (3) это Fe(OH)₂ и NaOH, во втором случае (4) это NaOH и H₂O. В остальных вариантах он не взаимодействует с каждым из двух веществ.