Номер 4, страница 177 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Готовимся к ЕГЭ. Глава 5. Металлы и неметаллы - номер 4, страница 177.

Условие.

4. Из данного перечня выберите реакции, в ходе которых образуется сероводород.

1) $H_2SO_4 + H_2 \rightarrow$

2) $Na_2S + H_2 \rightarrow$

3) $S + H_2 \rightarrow$

4) $CuS + HNO_{3(\text{конц})} \rightarrow$

5) $CuS + HCl \rightarrow$

6) $Na_2S + HCl \rightarrow$

7) $ZnS + H_2SO_4 \rightarrow$

Ответ:

Решение.

Решение 2.

Проанализируем каждую из предложенных реакций на предмет образования сероводорода ($H_2S$).

1) $H_2SO_4 + H_2 \rightarrow$

Реакция между серной кислотой и водородом в стандартных условиях не протекает. Водород является восстановителем, но его восстановительной способности недостаточно для реакции с серной кислотой. Для протекания такой реакции требуются очень жёсткие условия (высокая температура, катализаторы), которые в данном контексте не подразумеваются.

Ответ: сероводород не образуется.

2) $Na_2S + H_2 \rightarrow$

Реакция между сульфидом натрия и водородом не происходит. Между солью и простым веществом (водородом) в данных условиях химического взаимодействия не будет.

Ответ: сероводород не образуется.

3) $S + H_2 \rightarrow$

Это реакция прямого синтеза сероводорода из простых веществ. При нагревании сера взаимодействует с водородом, образуя сероводород. Реакция обратима и обычно проводится при температуре 150–250 °C.

Уравнение реакции: $S + H_2 \rightleftharpoons H_2S$.

Ответ: образуется сероводород.

4) $CuS + HNO_3(конц) \rightarrow$

Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. В реакции с сульфидом меди(II) она будет окислять сульфид-ион ($S^{-2}$) до более высоких степеней окисления, например, до свободной серы ($S^0$) или сульфат-иона ($SO_4^{-2}$). Образования сероводорода, где сера имеет низшую степень окисления (-2), не происходит.

Пример возможного уравнения реакции: $CuS + 8HNO_3(конц) \rightarrow CuSO_4 + 8NO_2\uparrow + 4H_2O$.

Ответ: сероводород не образуется.

5) $CuS + HCl \rightarrow$

Сульфид меди(II) ($CuS$) — очень малорастворимое соединение. Он настолько нерастворим, что не реагирует с сильными, но неокисляющими кислотами, какой является соляная кислота. Реакция обмена с выделением сероводорода практически не идет.

Ответ: сероводород не образуется.

6) $Na_2S + HCl \rightarrow$

Сульфид натрия ($Na_2S$) является солью, образованной сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой ($H_2S$). При взаимодействии с сильной соляной кислотой ($HCl$) происходит реакция обмена, в результате которой сильная кислота вытесняет слабую из ее соли, с образованием сероводорода.

Уравнение реакции: $Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$.

Ответ: образуется сероводород.

7) $ZnS + H_2SO_4 \rightarrow$

Сульфид цинка ($ZnS$), в отличие от сульфида меди, является растворимым в сильных кислотах. Поэтому при реакции с разбавленной серной кислотой (которая является сильной неокисляющей кислотой) происходит вытеснение слабой сероводородной кислоты из ее соли.

Уравнение реакции: $ZnS + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2S\uparrow$.

Ответ: образуется сероводород.

Таким образом, реакции, в ходе которых образуется сероводород, имеют номера 3, 6 и 7.