Краткий ответ: оксид серы (IV) SO2 не будет реагировать с оксидом кремния (IV) SiO2. Объяснение и уравнения — ниже.
Пояснение (шаги, как у учителя):
- Классификация оксидов: SO2 — кислотный оксид (оксид неметалла). SiO2 — тоже кислотный оксид. CaO — основной оксид (оксид металла). KOH — сильное основание (гидроксид металла). Вода может присоединять SO2 и образовывать кислоты.
- Правило: кислотные оксиды реагируют с основными оксидами и основаниями (образуют соли) и с водой (образуют соответствующие кислоты). Кислотный оксид с кислотным оксидом обычно не реагирует, потому что оба обладают одинаковым кислотным характером.
- Следовательно, SO2 не будет реагировать с SiO2; с KOH, CaO и H2O реакции возможны.
Уравнения возможных реакций:
- С водой (образуется сернистая кислота):
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
(H2SO3 — нестойкая в свободном виде, преимущественно находится в растворе как соль/конгломерат с SO2.)
- С гидроксидом калия (в зависимости от соотношения реагентов):
1) при недостатке основания (1:1): SO2 + KOH → KHSO3 (пёскорн-натрий) (калий гидросульфит / бисульфит)
2) при избытке основания (2:1): SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O
- С оксидом кальция:
CaO + SO2 → CaSO3 (сульфит кальция)
- С оксидом кремния (IV):
SiO2 + SO2 — реакции не происходит (оба — кислотные оксиды).
Одно уравнение в молекулярной и ионной формах (молекулярное и полное и сокращённое ионные):
Возьмём реакцию с избытком гидроксида калия: SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O
Полная (молекулярная) форма:
SO2(g) + 2KOH(aq) → K2SO3(aq) + H2O(l)
Полная ионная форма (в растворе KOH и K2SO3 диссоциируют полностью):
SO2(g) + 2K+ (aq) + 2OH- (aq) → 2K+ (aq) + SO3^2- (aq) + H2O(l)
Сокращённая (иономолекулярная, сетчатая) форма — после сокращения спектатор-ионов K+:
SO2(g) + 2OH- (aq) → SO3^2- (aq) + H2O(l)
Замечания:
- В реальных условиях при растворении SO2 в воде образуется равновесие между SO2·H2O и диссоциированными формами (HSO3-, SO3^2-), поэтому при недостатке основания образуется гидросульфит (HSO3-).
- CaSO3 (сульфит кальция) часто образует белый осадок; K2SO3 — растворимая соль.
- SiO2 представляет собой сетчатое вещество (песок, кварц) и не взаимодействует с SO2 при обычных условиях.