Химия
8 класс
Вопрос
На вещества А, Б, В, в состав которых входит один и тот же катион, подействовали избытком раствора серной кислоты. При этом образовались бесцветные растворы, а в случае веществ А и Б, кроме того, выделились соответственно бесцветные газы Г и Д. Вещество В взаимодействует с растворимыми солями бария, образуя при этом нерастворимый в кислотах осадок. Газы Г и Д могут реагировать между собой с образованием твердого вещества Е, при горении которого в кислороде образуется газ Г. При взаимодействии газов Г и Д с гидроксидом натрия образуются соответственно вещества А и Б. Определить вещества А, Б, В, Г, Д и Е. Написать уравнения соответствующих реакций.
Ответ
Согласно условию задачи в состав веществ А, Б и В входит один и тот же катион. Так как при взаимодействии газов Г и Д с гидроксидом натрия образуются исходные вещества, то искомым катионом является катион натрия. Все вещества - соли. Нерастворимый в воде осадок с растворимыми солями бария образует сульфаты:
$Ba^{2 +} + SO_{4}^{2 -} = BaSO_{4}$
Следовательно, вещество В является сульфатом натрия. Взаимодействуя с серной кислотой, оно образует кислую соль (бесцветный раствор):
$Na_{2}SO_{4} + H_{2}SO_{4} = 2NaHSO_{4}$
Газами Г и Д могут быть:
а) углекислый газ:
$Na_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$, (реакция идет независимо от концентрации кислоты)
б) сернистый газ:
$Na_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + SO_{2} \uparrow + H_{2}O$. (кислота умеренной концентрации)
в) сероводород:
$Na_{2}S + H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + H_{2}S \uparrow$ (кислота разбавленная)
г) хлороводород:
NaCl + H2S04 = NaHS04 + HClf $NaCl + H_{2}SO_{4} = NaHSO_{4} + HCl \uparrow $
д) фтороводород:
$NaF + H_{2}SO_{4} = NaHSO_{4} + HF \uparrow $ (кислота концентрированная).
При действии концентрированной серной кислоты на бромид или йодид натрия образуются газообразные продукты (сернистый газ или сероводород):
$2NaBr + 2H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + Br_{2} + SO_{2} \uparrow + 2H_{2}O$
$8NaI + 5H_{2}SO_{4} = 4Na_{2}SO_{4} + 4I_{2} + H_{2}S \uparrow + 4H_{2}O$
Но раствор при этом окрашивается за счет выделившегося брома или йода. Поэтому бромоводород и йодоводород исключаются.
Из перечисленных газообразных веществ, взаимодействующих между собой, твердый продукт образует только сернистый газ и сероводород:
$SO_{2} + 2H_{2}S = 3S + 2H_{2}O$.
Следовательно, искомыми газами Г и Д будут соответственно сернистый газ и сероводород. Твердым веществом Е является сера, при горении которой образуется сернистый газ (Г):
$S + O_{2} = SO_{2}$.
Искомыми веществами А и Б будут соответственно сульфит и сульфид натрия.