Напишите уравнения реакций с помощью которых можно осуществить следующие переходы S→SO2→SO3→H2SO4→Al2(SO4)3

Для осуществления предложенных переходов от серы (S) до сульфата алюминия (Al2(SO4)3) необходимо провести несколько последовательных химических реакций. Давайте рассмотрим каждое из этих превращений:

1. Преобразование S в SO2:

   Сначала необходимо сжечь серу в кислороде, чтобы получить диоксид серы (SO2):

   [ \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2 ]

   Эта реакция является экзотермической и протекает с выделением тепла.

2. Преобразование SO2 в SO3:

   Далее, диоксид серы окисляется до триоксида серы (SO3). Чаще всего это осуществляется с использованием катализатора, например, оксида ванадия (V2O5), и при повышенной температуре:

   [ 2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{катализатор}} 2\text{SO}_3 ]

3. Преобразование SO3 в H2SO4:

   Триоксид серы взаимодействует с водой, образуя серную кислоту. Эта реакция весьма экзотермична и требует аккуратного контроля:

   [ \text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4 ]

   На практике, чтобы избежать образования тумана кислоты, SO3 обычно сначала абсорбируется в концентрированной серной кислоте, чтобы образовать олеум, который затем разбавляется водой.

4. Преобразование H2SO4 в Al2(SO4)3:

   Наконец, серная кислота реагирует с алюминием или его соединениями (например, гидроксидом алюминия), чтобы образовать сульфат алюминия:

   [ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{H}_2 ]

   Или, с использованием гидроксида алюминия:

   [ 2\text{Al(OH)}_3 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{H}_2\text{O} ]

Эти реакции иллюстрируют последовательные этапы превращения элементарной серы в сульфат алюминия. Каждый из этих шагов требует определенных условий, таких как температура, давление, наличие катализаторов и контроль над побочными реакциями.

1. S + O2 -> SO2
2. 2SO2 + O2 -> 2SO3
3. SO3 + H2O -> H2SO4
4. H2SO4 + Al(OH)3 -> Al2(SO4)3 + 3H2O