Номер 7, страница 52 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 11. Сероводород. Сульфиды. Глава 1. Неметаллы - номер 7, страница 52.

Условие.

7. Можно ли получить сероводород действием соляной кислоты на:

а) сульфид железа(II);

б) сульфид натрия;

в) сульфид меди?

Решение.

Решение 2.

Решение

Возможность получения сероводорода ($H_2S$) действием соляной кислоты ($HCl$) на сульфиды металлов определяется их растворимостью в кислотах. Общий принцип заключается в том, что более сильная кислота (соляная) вытесняет более слабую (сероводородную) из её солей. Реакция обмена протекает по схеме:

$$MeS + 2HCl \rightarrow MeCl_2 + H_2S \uparrow$$

Однако, если сульфид металла является чрезвычайно нерастворимым соединением (имеет очень низкое произведение растворимости, ПР), то концентрация сульфид-ионов в растворе настолько мала, что сильная, но не окисляющая кислота, такая как соляная, не может сместить равновесие в сторону образования сероводорода. Рассмотрим каждый случай отдельно.

а) сульфид железа(II)

Сульфид железа(II) ($FeS$) — это твёрдое вещество, нерастворимое в воде, но легко растворимое в сильных кислотах, таких как соляная. Взаимодействие $FeS$ с $HCl$ является классическим лабораторным методом получения сероводорода. Происходит реакция ионного обмена с образованием растворимой соли хлорида железа(II) и выделением газообразного сероводорода, который улетучивается из реакционной смеси, смещая равновесие вправо.

Уравнение реакции:

$$FeS_{(тв)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow FeCl_{2(р-р)} + H_2S_{(г)}\uparrow$$

Ответ: да, можно.

б) сульфид натрия

Сульфид натрия ($Na_2S$) — соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой двухосновной кислотой ($H_2S$). Она хорошо растворима в воде. При действии соляной кислоты на сульфид натрия (в твёрдом виде или в растворе) происходит бурная реакция обмена, так как сильная соляная кислота вытесняет слабую и летучую сероводородную кислоту из её соли.

Уравнение реакции:

$$Na_2S_{(р-р)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow 2NaCl_{(р-р)} + H_2S_{(г)}\uparrow$$

Ответ: да, можно.

в) сульфид меди

Под сульфидом меди, как правило, подразумевают сульфид меди(II) ($CuS$). Это соединение обладает чрезвычайно низкой растворимостью в воде и, что более важно, в неокисляющих кислотах. Произведение растворимости $CuS$ — одна из самых низких величин для сульфидов (ПР($CuS$) $\approx 6 \cdot 10^{-37}$). Из-за этого концентрация сульфид-ионов ($S^{2-}$), которую создаёт $CuS$ в растворе, ничтожна. Соляная кислота не способна связать эти ионы в достаточном количестве для растворения осадка. Поэтому реакция с соляной кислотой практически не идёт. Для растворения $CuS$ необходимы кислоты-окислители (например, азотная кислота), которые окисляют сульфид-ион.

Реакция с соляной кислотой:

$$CuS_{(тв)} + HCl_{(р-р)} \nrightarrow$$

Ответ: нет, нельзя.