Номер 9, страница 216 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 45. Медь. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 9, страница 216.

Условие.

9. При пропускании сероводорода ($ \text{H}_2\text{S} $) через раствор сульфата меди(II) ($ \text{CuSO}_4 $) выпадает чёрный осадок сульфида меди(II) ($ \text{CuS} $). Напишите уравнение реакции. Как меняется кислотность раствора по мере пропускания сероводорода ($ \text{H}_2\text{S} $)? Сделайте вывод о растворимости сульфида меди(II) ($ \text{CuS} $) в растворах кислот. Можно ли таким образом получить осадок сульфида железа(II) ($ \text{FeS} $)?

Решение.

Решение 2.

Напишите уравнение реакции. При пропускании сероводорода ($H_2S$) через водный раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$) происходит реакция обмена. В результате образуются два продукта: нерастворимый в воде и кислотах сульфид меди(II) ($CuS$), который выпадает в виде чёрного осадка, и серная кислота ($H_2SO_4$), остающаяся в растворе. Уравнение данной химической реакции: $CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4$
Ответ: $CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4$.

Как меняется кислотность раствора по мере пропускания сероводорода? В ходе реакции в растворе накапливается серная кислота ($H_2SO_4$). Серная кислота является сильной, она диссоциирует в воде с образованием катионов водорода ($H^+$), которые и определяют кислотность среды. По мере протекания реакции концентрация серной кислоты, а следовательно, и ионов водорода, в растворе увеличивается. Это приводит к возрастанию кислотности раствора (значение pH понижается).
Ответ: Кислотность раствора увеличивается.

Сделайте вывод о растворимости сульфида меди(II) в растворах кислот. Поскольку осадок сульфида меди(II) образуется и не растворяется в растворе, в котором одновременно с ним образуется сильная серная кислота, можно сделать вывод, что $CuS$ нерастворим в кислой среде, создаваемой сильными кислотами. Это свойство используется в аналитической химии для отделения катионов меди от катионов других металлов.
Ответ: Сульфид меди(II) нерастворим в растворах сильных кислот.

Можно ли таким образом получить осадок сульфида железа(II)? Нет, получить осадок сульфида железа(II) ($FeS$) таким же способом (пропуская сероводород через раствор соли железа(II), например $FeSO_4$) нельзя. Реакция между сульфатом железа(II) и сероводородом является обратимой: $FeSO_4 + H_2S \leftrightarrow FeS\downarrow + H_2SO_4$ В отличие от сульфида меди(II), сульфид железа(II) растворяется в сильных кислотах. Образующаяся в ходе прямой реакции серная кислота немедленно вступает в реакцию с осадком $FeS$, растворяя его: $FeS + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2S\uparrow$ Это смещает равновесие первой реакции влево, препятствуя образованию устойчивого осадка. Чтобы осадить $FeS$, необходимо проводить реакцию в нейтральной или слабощелочной среде.
Ответ: Нет, нельзя, так как сульфид железа(II) растворим в образующейся в ходе реакции серной кислоте.