Номер 1288, страница 197 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1288. Простое нерастворимое в воде вещество А жёлтого цвета прореагировало с розовато-красным металлом Б. В результате реакции образовалось вещество В, при прокаливании которого в присутствии кислорода получили твёрдый оксид Г чёрного цвета и газ Д с резким запахом. При растворении вещества Д в воде образовалось вещество Е, которое реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием кислой соли Ж и средней соли З. Установите химические формулы веществ А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и З. Составьте уравнения химических реакций.

Решение

1. Проанализируем условия задачи и определим вещества по их описанию и химическим свойствам.

А — простое нерастворимое в воде вещество жёлтого цвета. Этим свойством обладает сера. Химическая формула — $S$.

Б — розовато-красный металл. Это характерный цвет меди. Химическая формула — $Cu$.

2. Вещества А и Б реагируют между собой с образованием вещества В. При нагревании медь реагирует с серой, образуя сульфид меди:

$Cu + S \xrightarrow{t} CuS$

Таким образом, В — это сульфид меди(II), $CuS$.

3. При прокаливании вещества В ($CuS$) в присутствии кислорода получили твёрдый оксид Г чёрного цвета и газ Д с резким запахом. Обжиг сульфидов металлов приводит к образованию оксида металла и диоксида серы. Газ с резким запахом — это диоксид серы ($SO_2$). Твёрдый оксид меди чёрного цвета — это оксид меди(II) ($CuO$). Оксид меди(I) ($Cu_2O$) имеет красный цвет.

Следовательно, Г — это $CuO$, а Д — это $SO_2$.

Уравнение реакции подтверждает наши выводы:

$2CuS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2CuO + 2SO_2$

4. При растворении вещества Д ($SO_2$) в воде образовалось вещество Е. Диоксид серы — кислотный оксид, который при взаимодействии с водой образует соответствующую кислоту — сернистую кислоту ($H_2SO_3$).

Следовательно, Е — это $H_2SO_3$.

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

5. Вещество Е ($H_2SO_3$) реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием кислой соли Ж и средней соли З. Сернистая кислота является двухосновной, поэтому может образовывать два типа солей:

• Кислая соль Ж — гидросульфит натрия, $NaHSO_3$.
• Средняя соль З — сульфит натрия, $Na_2SO_3$.

Уравнения реакций их образования:

$H_2SO_3 + NaOH \rightarrow NaHSO_3 + H_2O$ (образование кислой соли)

$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$ (образование средней соли)

Установите химические формулы веществ А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и З.

А: $S$ (сера)

Б: $Cu$ (медь)

В: $CuS$ (сульфид меди(II))

Г: $CuO$ (оксид меди(II))

Д: $SO_2$ (диоксид серы)

Е: $H_2SO_3$ (сернистая кислота)

Ж: $NaHSO_3$ (гидросульфит натрия)

З: $Na_2SO_3$ (сульфит натрия)

Ответ: А - $S$, Б - $Cu$, В - $CuS$, Г - $CuO$, Д - $SO_2$, Е - $H_2SO_3$, Ж - $NaHSO_3$, З - $Na_2SO_3$.

Составьте уравнения химических реакций.

1) Реакция образования вещества В из А и Б:

$Cu + S \xrightarrow{t} CuS$

2) Прокаливание вещества В с образованием Г и Д:

$2CuS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2CuO + 2SO_2$

3) Образование вещества Е из Д:

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

4) Образование кислой соли Ж:

$H_2SO_3 + NaOH \rightarrow NaHSO_3 + H_2O$

5) Образование средней соли З:

$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$

Ответ:

$Cu + S \xrightarrow{t} CuS$

$2CuS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2CuO + 2SO_2$

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

$H_2SO_3 + NaOH \rightarrow NaHSO_3 + H_2O$

$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$