Химия
8 класс
Вопрос
Бесцветные соли А и Б хорошо растворимы в вода. Если на соль А подействовать концентрированной серной кислотой, то выделяется бесцветный газ В. При электролизе водного раствора этого газа на аноде выделяется газ Г с резким запахом. Если концентрированной серной кислотой подействовать на соль Б, то среди продуктов реакции образуется простое твердое вещество Д, при взаимодействиb которого с газом Г в растворе гидроксида калия получается вещество А и новое вещество Е. При нагревании последней ниже 1000∘C образуется вещество Б. Определить, ято собой представляют вещества А, Б, В, Г, Д и Е. Написать уравнения реакций.
Ответ
В состав солей А и Б входит калий, так как согласно условию задачи при взаимодействии газа Г и простого вещества Д в растворе гидроксида калия образуются соль А и вещество Е, при разложении последнего получается соль В. Искомой солью А могут быть сульфит, сульфид, карбонат, хлорид, фторид, бромид, йодид и нитрат калия. Бесцветные газы выделяются в результате реакций;
K2SO3+H2SO4=K2SO4+SO2↑+H2O
K2S+4H2SO4=K2SO4+4SO2↑+4H2O
или
K2S+2H2SO4=K2SO4+S+SO2↑+2H2O
KCl+H2SO4=KHSO4+HCl↑
KF+H2SO4=KHSO4+HF↑
2KBr+22SO4=K2SO4+Br2+SO2↑+2H2O
2KI+2H2SO4=K2SO4+I2+SO2↑+2H2O
или
8KI+5H2SO4=4K2SO4+4I2+H2S↑+4H2O
При действии концентрированной серной кислотой на нитрат калия выделяется бурый газ, поэтому нитрат калия исключается.
Газ с резким запахом при электролизе водного раствора может быть получен лишь из раствора хлороводорода. Следовательно, искомой солью А является хлорид калия, газом В - хлороводород, газом Г - хлор.
Солью Б может быть сульфид или йодид калия. В обоих случаях при действии на соли концентрированной серной кислотой возможно образование твердых простых веществ (сера или йод).
Согласно условию задачи в результате реакции газа Г (хлор) с твердым веществом Д (сера или йод) в растворе щелочи образуется вещество А (хлорид калия) и новое вещество Е, при нагревании которого ниже 1000∘C должно образоваться вещество Б.
В случае серы окисление ее хлором в щелочной среде приводит к образованию сульфата или сульфита:
3Cl2+S+8KOH=6KCl+K2SO4+4H2O
2Cl2+S+6KOH=4KCl+K2SO3+3H2O
Образовавшийся в результате первой реакции сульфат калия при нагревании ниже 1000∘C устойчив, в то время как сульфит калия при температуре 800∘C разлагается:
4K2SO3=K2S+3K2SO4
Один из продуктов разложения - сульфид калия (вещество Б) удовлетворяет условию задачи, и веществом Е может быть сульфит калия.
В случае йода окисление его хлором в щелочной среде приводит к образованию гипойодата:
5Cl2+I2+12KOH=10KCl+2KIO3+6H2O
который при нагревании разлагается:
2KIO3=2KI+3O2
При этом образуется йодид калия (вещество Б), что тоже удовлетворяет условию задачи, и веществом Е может быть гипойодат калия.
Таким образом, веществом Б является сульфид или йодид калия, веществом Д - сера или йод, веществом Е - сульфит или гипойодат калия.