Химия
8 класс
Вопрос
Для определения содержания мышьяка в природном трисульфиде мышьяка (аурипигменте) взвесили 2,748 г этого полезного ископаемого и подвергли его окислению смесью гипохлорита натрия и гидроксида натрия. Образовавшиеся при реакции хлорид-ионы связали с помощью нитрата серебра, получив при этом 20,09 г AgCl.
Вычислите процентное содержание сульфида мышьяка в названном полезном ископаемом и количество израсходованного гипохлорита натрия.
Ответ
При проведенных окислительно-восстановительных реакциях
As+3 превращается в As+5 и отдает 2e,
S2− - в S+6 и отдает 8e,
Cl+ - в Cl− и принимает 2e.
В целом молекула As2S3 отдает 2⋅2+3⋅8=28 электронов, 11 поскольку каждый атом хлора из гипохлорита принимает по 2 электрона, то необходимые 28 электронов будут приняты 14 молекулами NaOCl:
As2S3+14NaOCl+12NaOH=2Na3AsO4+3Na2SO4+14NaCl+6H2O.
Из уравнения реакции следует, что 1 моль сульфида мышьяка при окислении прореагирует с 14 молями гипохлорита натрия, в результате чего получится 14 молей хлорида натрия, которые при реакции с нитратом серебра образуют 14 молей хлорида серебра.
MAs2S3=2⋅75+3⋅32=246; MAgCl=108+35,5=143,5.
Полученные 20,09 г AgCl составляют 20,09:143,5=0,14 моля AgCl, что соответствует содержанию в руде 0,01 моля, т. е. 0,01⋅246=2,46 г As2S3.
Процентное содержание As2S3 в руде равно
x=2,46⋅1002,748=89,52 %.