Химия

8 класс
Вопрос
Два юных химика исследовали взаимодействие растворов сульфида калия и дихромата калия. Один из них получил осадок, нерастворимый в разбавленной серной кислоте, но растворяющийся в концентрированной азотной кислоте при нагревании, второй - осадок, частично растворимый в разбавленной серной кислоте. Объясните, почему получились разные результаты исследования. Напишите уравнения реакций.
Ответ


Объяснить разные результаты исследования можно, если учесть, что продукты реакции зависят от среды и последовательности прибавления реагентов (в этом случае один из реагентов будет в избытке). Так, если приливать раствор $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ к раствору $K_{2}S$, имеющему щелочную среду, то сульфид калия будет в избытке и образующийся гидроксид хрома(III) растворится в присутствии щелочи:

$K_{2}Cr_{2}O_{7} + 3K_{2}S + 7H_{2}O = 2K_{3}[Cr(OH)_{6}] + 3S \downarrow + 2KOH$.

В осадке будет только сера, нерастворимая в разбавленной серной кислоте, но растворяющаяся в концентрированной азотной кислоте:

$S + \underset{конц.}{6HKO_{3}} = 6NO_{2} \uparrow + H_{2}SO_{4} + 2H_{2}O$.

Раствор $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ имеет кислотную среду вследствие равновесия:

$Cr_{2}O_{2}^{2-} + H_{2}O \leftrightarrow 2CrO_{4}^{2-} + 2H^{+}$.

Если приливать раствор $K_{2}S$ к раствору $K_{2}Cr_{2}O_{7}$, то при избытке дихромата калия взаимодействие между исходными веществами будет протекать по уравнению:

$5K_{2}Cr_{2}O_{7} + 3K_{2}S + 3H_{2}O = 2Cr(OH)_{3} \downarrow + 3S \downarrow + 8K_{2}CrO_{4}$.

Вместе с серой в этом случае выпадает в осадок и гидроксид хрома (III), легко растворяющийся в разбавленной серной кислоте (в отличие от серы):

$2Cr(OH)_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 6H_{2}O$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В семи пронумерованных пробирках (1-7) содержатся растворы сульфатов, нитратов или хлоридов следующих элементов: $Bi (III), Zn (II), Sn (II), Hg (II), Cu (II), Ag (I), Cd (II)$, причем ряд растворов для предупреждения гидролиза подкислен. В пробы исследуемых растворов объемом $2-3 см^3$ внесите щепотку цинковой пыли (на конце стеклянного шпателя). Наблюдайте за происходящими явлениями. При необходимости пробы растворов перед повторным внесением в них цинковой пыли подкислите, добавив туда 2-3 см^3 серной кислоты (в соотношении $1 : 4$). Если полученные результаты вызовут у вас какие-либо сомнения, можете повторить опыт, взяв вместо цинковой пыли гранулированный цинк. Свои наблюдения запишите. Повторите опыты, используя новые порции исходных растворов и стружки металлического цинка. Запишите результаты наблюдений, на основании которых вы устанавливаете, катион какого из металлов содержится в исследуемых растворах. Если вы сочтете, Что полученные результаты не дают возможности дать однозначный ответ, можете провести дополнительное исследование, используя порошки серебра и меди. Если вы не Можете однозначно установить, какие ионы - $Sn^{2+}$ или $Cd^{2+}$ - присутствуют в растворе, то вспомните, что только может окисляться до $Sn^{4+}$, и тогда для подтверждения своего ответа вы можете воспользоваться 5 %-ным раствором. В отчете приведите уравнения проделанных вами акций, записанные в ионном виде.
8 класс Химия Средняя