Осуществить схему превращения веществ: CuS-->SO2-->SO3-->H2SO4-->CaSO4-->BaSO4

Превращение веществ CuS (сульфид меди) в BaSO4 (сульфат бария) представляет собой последовательность химических реакций, начиная с окисления сульфида меди до оксида серы (SO2) и далее до оксида серы VI (SO3). Оксид серы VI реагирует с водой, образуя серную кислоту (H2SO4).

H2SO4 может быть использована для реакции с Ca(OH)2 (гидроксид кальция), в результате образуется CaSO4 (сульфат кальция). И, наконец, CaSO4 может взаимодействовать с Ba(NO3)2 (нитратом бария), что приводит к образованию BaSO4.

Таким образом, эта последовательность химических реакций позволяет превратить CuS в BaSO4 через промежуточные стадии окисления и образования соответствующих соединений серы и металлов.

Для осуществления данной схемы превращения веществ, необходимо провести несколько химических реакций, начиная с сульфида меди (CuS) и заканчивая сульфатом бария (BaSO4). Рассмотрим каждую стадию более подробно:

1. CuS → SO2

   Для получения диоксида серы (SO2) из сульфида меди (CuS), необходимо провести реакцию обжига сульфида меди в присутствии кислорода: [ 2CuS + 3O_2 \rightarrow 2CuO + 2SO_2 ] В результате реакции образуются оксид меди (CuO) и диоксид серы (SO2).

2. SO2 → SO3

   Диоксид серы (SO2) может быть окислен до триоксида серы (SO3) с использованием катализатора (например, оксида ванадия(V)): [ 2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3 ]

3. SO3 → H2SO4

   Триоксид серы (SO3) легко реагирует с водой, образуя серную кислоту (H2SO4): [ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 ]

4. H2SO4 → CaSO4

   Серная кислота (H2SO4) может реагировать с карбонатом кальция (CaCO3) или гидроксидом кальция (Ca(OH)2), образуя сульфат кальция (CaSO4): [ H_2SO_4 + CaCO_3 \rightarrow CaSO_4 + CO_2 + H_2O ] или [ H_2SO_4 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O ]

5. CaSO4 → BaSO4

   Для получения сульфата бария (BaSO4) из сульфата кальция (CaSO4), необходимо провести реакцию с растворимой солью бария, например, с хлоридом бария (BaCl2): [ CaSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 + CaCl_2 ]

Таким образом, последовательность химических превращений выглядит следующим образом:

1. [ 2CuS + 3O_2 \rightarrow 2CuO + 2SO_2 ]
2. [ 2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3 ]
3. [ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 ]
4. [ H_2SO_4 + CaCO_3 \rightarrow CaSO_4 + CO_2 + H_2O ] или [ H_2SO_4 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O ]
5. [ CaSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 + CaCl_2 ]

Каждая стадия требует соблюдения определенных условий, таких как температура, наличие катализаторов и соответствующие реагенты.