Номер 156, страница 208 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.156. С помощью какого реагента можно различить водные растворы сульфида, сульфита и сульфата натрия? Запишите уравнения реакций.

Дано:

Водные растворы:

• Сульфид натрия ($Na_2S$)
• Сульфит натрия ($Na_2SO_3$)
• Сульфат натрия ($Na_2SO_4$)

Найти:

Реагент, с помощью которого можно различить данные растворы, и уравнения соответствующих реакций.

Решение:

Для того чтобы различить водные растворы сульфида, сульфита и сульфата натрия, можно использовать сильную кислоту, например, соляную кислоту ($HCl$) или серную кислоту ($H_2SO_4$). При добавлении кислоты к каждому из растворов будут наблюдаться разные эффекты.

1. Взаимодействие с сульфидом натрия ($Na_2S$):

При добавлении соляной кислоты к раствору сульфида натрия произойдет реакция ионного обмена с выделением сероводорода – бесцветного газа с резким неприятным запахом тухлых яиц.

Уравнение реакции:

$Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$

В ионном виде:

$2Na^+ + S^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2S\uparrow$

$S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S\uparrow$

2. Взаимодействие с сульфитом натрия ($Na_2SO_3$):

При добавлении соляной кислоты к раствору сульфита натрия также произойдет реакция с выделением газа. В этом случае выделяется сернистый газ ($SO_2$) – бесцветный газ с резким, удушливым запахом (запах зажженной спички).

Уравнение реакции:

$Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2\uparrow$

В ионном виде:

$2Na^+ + SO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + SO_2\uparrow$

$SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + SO_2\uparrow$

3. Взаимодействие с сульфатом натрия ($Na_2SO_4$):

Сульфат натрия является солью, образованной сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Поэтому при добавлении другой сильной кислоты, такой как соляная, видимых признаков реакции (выделение газа, образование осадка) наблюдаться не будет.

$Na_2SO_4 + HCl \rightarrow \text{реакция не идет}$

Таким образом, по характерным запахам выделяющихся газов можно отличить сульфид и сульфит натрия, а отсутствие реакции укажет на сульфат натрия.

Ответ:

Для различения растворов можно использовать сильную кислоту, например, соляную ($HCl$).

1. $Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$ (газ с запахом тухлых яиц)

2. $Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2\uparrow$ (газ с резким удушливым запахом)

3. $Na_2SO_4 + HCl \rightarrow$ реакция не идет.