Химия
8 класс
Вопрос
Два юных химика исследовали взаимодействие раствора сульфида калия с раствором бихромата калия. Один из них пришел к выводу, что при реакции образуется осадок, нерастворимый в разбавленной серной кислоте, но растворяющийся при нагревании в концентрированной азотной кислоте. Второй считал, что осадок частично растворим в разбавленной серной кислоте. Как можно объяснить разные результаты, если известно, что все наблюдения правильны?
Ответ
Достаточно правильно составить окислительно-восстановительное уравнение, чтобы все стало ясно:
$K_2Cr_2O_7 + 3K_2S + 7H_2O = 2Cr(OH)_3 \downarrow + 3S \downarrow + 8KOH$.
При избытке сульфида калия, который и сам по себе имеет щелочную реакцию, образующийся гидроксид хрома тут же растворится в другом продукте:
$Cr(OH)_3+ 3KOH = K_3 [Cr(OH)_6]$,
или
$K_2Cr_2O_7 + 3K_2S + 7H_2O = 2K_3[Cr(OH)_6] + 3S \downarrow + 2KOH$.
В осадке будет только сера, растворяющаяся в концентрированной азотной кислоте:
$S + 6HNO_3 \rightleftharpoons 6NO_2 \uparrow + H_2SO_4 + 2H_2O$.
Раствор бихромата калия имеет кислую реакцию вследствие равновесия:
$Cr_2O_7^{2-} + 3H_2O \rightleftharpoons 2CrO_4^{2-} + 2H_3O^{+}$.
Поэтому при избытке бихромата калия первое уравнение будет выглядеть по-другому:
$5K_2Cr_2O_7 + 3K_2S + 3H_2O = 2Cr(OH)_3 \downarrow + 3S \downarrow + 8K_2CrO_4$.
Гидроксид хрома в этом случае выпадет в осадок вместе с серой и легко растворится затем в разбавленной серной кислоте:
$2Cr(OH)_3 + 3H_2SO_4 = Cr_2 (SO_4)_3 + 6H_2O$.
Следовательно, первый юный химик прилил бихромат к избытку сульфида, второй - поступил наоборот.