Сера: Часть 4

Видео

Конспект

Задача 5

Условие

Железо нагрели с серой. Полученное твердое вещество растворили в соляной кислоте, а выделившийся газ пропустили через раствор нитрата меди(II). Образовавшийся черный осадок отфильтровали и нагрели в атмосфере кислорода. Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Решение

$$

Fe + S = FeS

$$ $$

FeS + 2HCl = FeCl_2 + H_2S\uparrow

$$ $$

H_2S + Cu(NO_3)_2 = CuS\downarrow + 2HNO_3

$$ $$

CuS + O_2 = CuO + SO_2\uparrow

$$

Задача 6

Условие

Сульфат бария прокалили с избытком углерода. Полученное твердое вещество обработали соляной кислотой, выделившийся газ пропустили через раствор нитрата серебра. Осадок отделили фильтрованием, высушили и прокалили на воздухе. Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Решение

$$

1)\ BaSO_4 + 4C \stackrel{t}{=} BaS + 4CO\uparrow

$$ $$

2)\ BaS + 2HCl = BaCl_2 + H_2S\uparrow

$$ $$

3)\ H_2S + 2AgNO_3 = Ag_2S\downarrow + 2HNO_3

$$ $$

4)\ Ag_2S + O_2 \stackrel{t}{=} 2Ag + SO_2

$$

Задача 7

Условие

В двух пробирках находился раствор сульфида натрия. В первую пробирку добавили раствор вещества $X$, а во вторую — раствор вещества $Y$. В первой пробирке выделился газ, во второй образовался осадок. Из предложенного перечня выберите вещества $X$ и $Y$, которые могут вступать в описанные реакции.

$NH_4Cl$

$KOH$

$K_2CO_3$

$CuCl_2$

$HBr$

Решение

Вещество $X$ — $HBr$: $$

Na_2S + 2HBr = 2NaBr + H_2S\uparrow

$$

Вещество $Y$ — $CuCl_2$: $$

Na_2S + CuCl_2 = CuS\downarrow + 2NaCl

$$

Ответ

$X$

$Y$

$5$

$4$

Задача 8

Условие

Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

РЕАГЕНТЫ

A) $S$

1) $Hg, H_2, Cl_2$

Б) $H_2S$

2) $HCl, O_2, H_2SO_4$

В) $Na_2SO_3$

3) $O_2, KOH, SO_2$

Г) $FeS$

4) $Na_2SO_4, HNO_3, CO_2$

5) $Ba(NO_3)_2, S, KMnO_4$

Ответ

А

Б

В

Г

1

3

5

2

Задача 9

Условие

Сколько теплоты выделится при прокаливании $104{,}5$ г эквимолярной смеси алюминия, серы и сульфида алюминия, если теплота образования сульфида алюминия равна $508{,}29$ кДж/моль? В ответе приведите число с точностью до целого.

Решение

Эквимолярная смесь — содержащая равные количества всех компонентов, т.е. по $x$ моль алюминия, серы и сульфида алюминия. Найдем это количество:

$$

x \cdot 27 + x \cdot 32 + x \cdot 150 = 104{,}5

$$ $$

x = 0{,}5 моль

$$

При нагревании реагируют алюминий и сера с образованием сульфида алюминия: $$

2Al + 3S = Al_2S_3 + 508{,}29 кДж

$$

Алюминий — в недостатке, т.е. образуется $x/2 = 0{,}5/2 = 0{,}25$ моль сульфида алюминия, т.е. тепловой эффект $0{,}25 \cdot 508{,}29 = 127{,}0725$ кДж.

Ответ $127{,}0725 кДж$

Задача 10

Условие

Продукты полного сгорания $4.48$ л сероводорода (н.у.) в избытке кислорода поглощены $57.4$ мл $20%$-ного раствора гидроксида натрия (плотность $1.22$). Вычислите массовую долю сульфита натрия (это только один из компонентов, находящихся в растворе) в полученном растворе. В ответе приведите число в процентах с точностью до целого.

Решение

$$

H_2S + 1{,}5O_2 = H_2O + SO_2

$$

$n(SO_2) = n(H_2S) = 4{,}48 / 22{,}4 = 0{,}2$ моль

$n(NaOH) = m(NaOH) / \textsc{M}(NaOH) = 57{,}4 \cdot 1{,}22 \cdot 0{,}2 / 40 = 0{,}35$ моль

Протекают две реакции: $$

SO_2 + NaOH = NaHSO_3

$$ $$

SO_2 + 2NaOH = Na_2SO_3 + H_2O

$$

Обозначим за $x$ моль количество оксида серы, вступившего в 1 реакцию, и за $x$ моль — количество оксида серы, вступившего во вторую реакцию. Тогда количество щелочи по 1 реакции — $x$, а по второй — $2y$ моль.

$$\begin{cases}

x + y = 0{,}2 \\

x + 2y = 0{,}35

\end{cases}$$

$y = 0{,}15$ моль

$x = 0{,}05$ моль

Масса сульфита натрия: $0{,}15 \cdot 126 = 18{,}9$ г

Масса конечного раствора: $57{,}4 \cdot 1{,}22 + 0{,}2 \cdot 18 + 0{,}2 \cdot 64 = 70{,}028 + 16{,}4 = 86{,}428$ г

Массовая доля сульфита натрия: $18{,}9 / 86{,}428 = 0{,}22$ или $22%$

Ответ $22%$