Номер 102, страница 204 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.102. Длительное прокаливание сульфида бария на воздухе привело к образованию твёрдого остатка, не растворимого в кислотах. Дайте объяснение этому факту.

Объяснение данного факта заключается в химическом превращении сульфида бария в процессе прокаливания на воздухе.

1. Исходное вещество, сульфид бария ($BaS$), является солью, которая реагирует с сильными кислотами, например, с соляной кислотой ($HCl$), с образованием растворимой соли (хлорида бария) и выделением газа (сероводорода). Эта реакция показывает, что сам по себе сульфид бария растворим в кислотах.
$BaS + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2S\uparrow$

2. Прокаливание на воздухе означает нагревание вещества при высокой температуре в присутствии кислорода ($O_2$). В этих условиях сульфид бария подвергается окислению. При длительном и достаточном для полного окисления прокаливании сера в степени окисления -2 ($S^{-2}$) окисляется до степени окисления +6 ($S^{+6}$), образуя сульфат-ион ($SO_4^{2-}$).

3. В результате реакции образуется сульфат бария ($BaSO_4$):
$BaS + 2O_2 \xrightarrow{t^{\circ}} BaSO_4$

4. Сульфат бария ($BaSO_4$) — это соль, которая хорошо известна своей крайне низкой растворимостью не только в воде, но и в кислотах (за исключением концентрированной серной кислоты) и щелочах. Нерастворимость в кислотах объясняется тем, что сульфат бария является солью сильного основания ($Ba(OH)_2$) и сильной кислоты ($H_2SO_4$), и реакция обмена с другими кислотами не приводит к образованию слабого электролита, газа или осадка.

Таким образом, образование твёрдого остатка, нерастворимого в кислотах, связано с превращением исходного сульфида бария в химически инертный и нерастворимый сульфат бария.

Ответ: При длительном прокаливании на воздухе сульфид бария ($BaS$) окисляется кислородом до сульфата бария ($BaSO_4$). Образовавшийся сульфат бария является солью, практически нерастворимой в кислотах, что и объясняет наблюдаемый факт.