Чтобы осуществить заданные превращения, необходимо провести несколько химических реакций. Рассмотрим каждую стадию отдельно:
Преобразование ( \text{H}_2\text{S} ) в ( \text{SO}_3 ):
Первым шагом является окисление сероводорода (( \text{H}_2\text{S} )) до сернистого ангидрида (( \text{SO}_3 )). Обычно сероводород сначала окисляется до сернистого газа (( \text{SO}_2 )), а затем до сернистого ангидрида.
( \text{H}_2\text{S} ) окисляется до ( \text{SO}_2 ):
[
2\text{H}_2\text{S} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Затем ( \text{SO}_2 ) окисляется до ( \text{SO}_3 ):
[
2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3
]
Таким образом, ( \text{X}_1 ) в данном случае является ( \text{SO}_2 ).
Преобразование ( \text{SO}_3 ) в ( \text{Na}_2\text{SO}_4 ):
Следующим шагом является превращение серного ангидрида (( \text{SO}_3 )) в сульфат натрия (( \text{Na}_2\text{SO}_4 )).
( \text{SO}_3 ) реагирует с водой, образуя серную кислоту (( \text{H}_2\text{SO}_4 )):
[
\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4
]
Затем серная кислота реагирует с гидроксидом натрия (( \text{NaOH} )), образуя сульфат натрия:
[
\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, ( \text{X}_2 ) в данном случае является ( \text{H}_2\text{SO}_4 ).
В итоге, последовательность превращений будет выглядеть следующим образом:
- ( \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{SO}_2 )
- ( \text{SO}_2 \rightarrow \text{SO}_3 )
- ( \text{SO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4 )
- ( \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 )