Номер 4, страница 80 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

4. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций сероводородной кислоты с хлорной водой, гидроксидом лития, нитратом свинца(II), оксидом серы(IV). В уравнениях окислительно-восстановительных реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислители и восстановители.

Решение

1. Реакция с хлорной водой

Данная реакция является окислительно-восстановительной. Сероводород ($H_2S$) является восстановителем, а хлор ($Cl_2$) – окислителем. Сера окисляется от степени окисления -2 до +6 (в составе сульфат-иона $SO_4^{2-}$), а хлор восстанавливается от 0 до -1 (в составе хлорид-иона $Cl^-$).

Составим электронный баланс:

$S^{-2} - 8e^- \rightarrow S^{+6}$ | 1 (окисление, восстановитель $H_2S$)

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 4 (восстановление, окислитель $Cl_2$)

Молекулярное уравнение:

$H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O = H_2SO_4 + 8HCl$

Сероводородная кислота – слабая, вода – слабый электролит, хлор – неэлектролит. Серная и соляная кислоты – сильные электролиты.

Полное ионное уравнение:

$H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O = 2H^+ + SO_4^{2-} + 8H^+ + 8Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение (после приведения подобных членов – ионов $H^+$):

$H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O = 10H^+ + SO_4^{2-} + 8Cl^-$

Ответ: Молекулярное уравнение: $H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O = H_2SO_4 + 8HCl$. Сокращенное ионное уравнение: $H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O = 10H^+ + SO_4^{2-} + 8Cl^-$. Окислитель – $Cl_2$, восстановитель – $H_2S$.

2. Реакция с гидроксидом лития

Это реакция нейтрализации между слабой двухосновной кислотой ($H_2S$) и сильным основанием ($LiOH$). В зависимости от соотношения реагентов может образоваться кислая или средняя соль. Рассмотрим реакцию с образованием средней соли сульфида лития ($Li_2S$).

Молекулярное уравнение:

$H_2S + 2LiOH = Li_2S + 2H_2O$

Сероводородная кислота – слабая, гидроксид лития – сильный электролит (щелочь), сульфид лития – растворимая соль, вода – слабый электролит.

Полное ионное уравнение:

$H_2S + 2Li^+ + 2OH^- = 2Li^+ + S^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов $Li^+$):

$H_2S + 2OH^- = S^{2-} + 2H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $H_2S + 2LiOH = Li_2S + 2H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $H_2S + 2OH^- = S^{2-} + 2H_2O$.

3. Реакция с нитратом свинца(II)

Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется черный нерастворимый осадок сульфида свинца(II) ($PbS$).

Молекулярное уравнение:

$H_2S + Pb(NO_3)_2 = PbS \downarrow + 2HNO_3$

Сероводородная кислота – слабая, нитрат свинца(II) – растворимая соль, сульфид свинца(II) – нерастворимое вещество, азотная кислота – сильная.

Полное ионное уравнение:

$H_2S + Pb^{2+} + 2NO_3^- = PbS \downarrow + 2H^+ + 2NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов $NO_3^-$):

$H_2S + Pb^{2+} = PbS \downarrow + 2H^+$

Ответ: Молекулярное уравнение: $H_2S + Pb(NO_3)_2 = PbS \downarrow + 2HNO_3$. Сокращенное ионное уравнение: $H_2S + Pb^{2+} = PbS \downarrow + 2H^+$.

4. Реакция с оксидом серы(IV)

Это окислительно-восстановительная реакция сопропорционирования, в которой сера из двух разных степеней окисления (-2 в $H_2S$ и +4 в $SO_2$) переходит в одну промежуточную (0 в $S$).

Составим электронный баланс:

$S^{-2} - 2e^- \rightarrow S^0$ | 2 (окисление, восстановитель $H_2S$)

$S^{+4} + 4e^- \rightarrow S^0$ | 1 (восстановление, окислитель $SO_2$)

Молекулярное уравнение:

$2H_2S + SO_2 = 3S \downarrow + 2H_2O$

Все участники реакции ($H_2S, SO_2, S, H_2O$) являются слабыми электролитами или неэлектролитами. Поэтому ионного уравнения для данной реакции не составляют, а молекулярное уравнение является одновременно и ионным.

Ответ: Молекулярное уравнение: $2H_2S + SO_2 = 3S \downarrow + 2H_2O$. Окислитель – $SO_2$, восстановитель – $H_2S$.