Номер 11, страница 85 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

11. В трёх пробирках без этикеток находятся растворы сульфида, сульфита и сульфата калия. Как с помощью одного реактива распознать эти вещества? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Решение

Для того чтобы различить растворы сульфида калия ($K_2S$), сульфита калия ($K_2SO_3$) и сульфата калия ($K_2SO_4$) с помощью одного реактива, необходимо выбрать вещество, которое будет по-разному реагировать с анионами $S^{2-}$, $SO_3^{2-}$ и $SO_4^{2-}$. Таким реактивом является любая сильная кислота, например, соляная кислота ($HCl$) или серная кислота ($H_2SO_4$). При добавлении кислоты в каждую из пробирок будут наблюдаться различные качественные признаки.

Рассмотрим реакции с соляной кислотой ($HCl$).

Взаимодействие с сульфидом калия ($K_2S$)

При добавлении соляной кислоты к раствору сульфида калия будет выделяться бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц — сероводород ($H_2S$).

Молекулярное уравнение реакции:
$K_2S + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2S\uparrow$

Полное ионное уравнение:
$2K^+ + S^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + H_2S\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:
$S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S\uparrow$

Взаимодействие с сульфитом калия ($K_2SO_3$)

При добавлении соляной кислоты к раствору сульфита калия будет выделяться бесцветный газ с резким удушливым запахом (запах зажженной спички) — диоксид серы ($SO_2$).

Молекулярное уравнение реакции:
$K_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + SO_2\uparrow + H_2O$

Полное ионное уравнение:
$2K^+ + SO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + SO_2\uparrow + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:
$SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow SO_2\uparrow + H_2O$

Взаимодействие с сульфатом калия ($K_2SO_4$)

Сульфат калия является солью, образованной сильным основанием ($KOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$), поэтому он не реагирует с другими сильными кислотами, такими как соляная. Видимых изменений при добавлении $HCl$ наблюдаться не будет.
$K_2SO_4 + HCl \nrightarrow$ (реакция не идет)

Ответ: Чтобы распознать вещества, в каждую из трех пробирок нужно добавить раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$).
1. В пробирке, где находится сульфид калия ($K_2S$), выделится газ с запахом тухлых яиц ($H_2S$). Уравнение реакции: $K_2S + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2S\uparrow$; ионное: $S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S\uparrow$.
2. В пробирке с сульфитом калия ($K_2SO_3$) выделится газ с резким удушливым запахом ($SO_2$). Уравнение реакции: $K_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + SO_2\uparrow + H_2O$; ионное: $SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow SO_2\uparrow + H_2O$.
3. В пробирке с сульфатом калия ($K_2SO_4$) видимых изменений не произойдет.