388

2.В пробирку налейте 1–2 мл раствора дихромата калия, подкисленного разбавленной серной кислотой, и прилейте раствор сульфида натрия до изменения окраски раствора. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции.

3.В одну пробирку налейте раствор сульфата железа (II) (или соль Мора), в другую – раствор хлорида сурьмы (III) и добавьте

вкаждую пробирку раствор сульфида натрия. Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций. Выпишите значение ПР сульфидов железа (II) и сурьмы (III) и определите концентрацию (моль/л и г/л) сульфидов железа (II) и сурьмы (III) в насыщенных растворах.

4.К осадкам, полученным в опыте 3, прилейте 0,1 М раствор серной кислоты. Что наблюдаете? Объясните различие в растворимости сульфидов.

Соединения серы (+ 4)

5.В пробирку налейте 1–2 мл раствора сульфита натрия и определите рН раствора, используя универсальную индикаторную бумагу. Составьте уравнение реакции гидролиза соли.

6.К раствору сульфита натрия прилейте разбавленный раствор серной кислоты. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Сделайте вывод об устойчивости сернистой кислоты.

7.В две пробирки налейте по 2–3 мл раствора сульфита натрия.

Водну из пробирок добавьте на кончике шпателя висмутат натрия,

вдругую пробирку – кусочек магния и раствор соляной кислоты. Что наблюдаете в каждой пробирке? Составьте уравнения реакций.

Рассчитайте ЭДС и Kр. Сделайте вывод о свойствах соединений серы (+4). Какие свойства сульфита натрия (окислительные или восстановительные) проявляются в большей степени?

Соединения серы (+6)

8.В пробирку налейте 0,5–1 мл концентрированной серной кислоты и опустите в нее лучинку (из дерева). Что наблюдаете? Объясните наблюдаемое явление.

9.В одну пробирку поместите на кончике шпателя серу (тяга!),

вдругую пробирку – древесный уголь. В каждую пробирку добавьте 1–2 мл концентрированной серной кислоты. Составьте уравнения реакций. Вычислите объем 98%-ного раствора серной кислоты, необходимый для окисления 1 г серы.

121

Свойства тиосульфата натрия

10. К 1 мл раствора нитрата ртути (II) добавьте 1–2 капли тиосульфата натрия. Что наблюдаете? Повторите опыт с избытком тиосульфата. Составьте уравнения реакций.

В заключение отчета сделайте выводы:

а) об изменении кислотных свойств в рядах: H2S – H2Se – H2Тe;

H2SO3 – H2SO4;

б) об изменении устойчивости и окислительно-восстанови- тельных свойств в рядах:

H2S – H2Se – H2Тe;

H2SO3 – H2SO4.

Объясните причину изменения кислотно-основных и окисли- тельно-восстановительных свойств в этих рядах.

Задания для самостоятельной работы

Концентрация растворов

Упражнение 1

Смешали 100 мл 92%-ного (по массе) и 100 мл х %-ного (по массе) растворов серной кислоты. Определите массовую долю (w), молярную концентрацию (СM), молярную концентрацию эквивалента (Сн), моляльную концентрацию (Мн), молярную долю (N), титр (Т) приготовленного раствора, используя следующие данные:

122

Электролитическая диссоциация

В растворах сильных электролитов расчетная концентрация растворов оказывается значительно меньше аналитической концентрации. Это объясняется образованием ассоциатов в растворах.

Для сильных электролитов при расчетах вместо концентрации СM используют активность а, она учитывает суммарно все эффекты взаимодействия ионов между собой и с молекулами растворителя.

Степень отклонения поведения реального раствора от идеального выражается коэффициентом активности (f):

a = СM f.

Коэффициенты активности для многих ионов рассчитаны и приводятся в справочной литературе.

Упражнение 2

Рассчитайте рН раствора серной кислоты без учета коэффициента активности и с использованием активности иона водорода. Данные для расчета:

123

Упражнение 3

Определите рН раствора кислоты, учитывая первую стадию диссоциации. Используйте следующие данные:

Гидролиз солей

Упражнение 4

1. Составьте молекулярные, ионные и сокращенные ионные уравнения реакции гидролиза солей А и Б. Укажите реакцию среды.

2. Вычислите Kг′ и рН раствора соли Б c молярной концентрацией СМ, учитывая первую стадию гидролиза.

Для выполнения задачи используйте следующие данные:

124

Произведение растворимости

Упражнение 6

1.Во сколько раз при температуре 18 °С концентрация иона SO42– в насыщенном растворе сульфата стронция больше, чем в насыщенном растворе сульфата бария?

2.Во сколько раз при температуре 18 °С концентрация насыщенного раствора сульфата бария меньше концентрации насыщенного раствора оксалата бария?

3.Вычислите концентрацию иона SO42– в насыщенном растворе сульфата бария при увеличении концентрации иона бария в 50 раз

(температура раствора t = 25 °С).

4.Сколько граммов и сколько молей ионов S2– содержится

в100 мл насыщенного раствора сульфида цинка (t = 25 °С)?

5.Образуется ли осадок сульфата свинца (II), если к 0,1 М раствору нитрата свинца добавить равный объем 0,4 М раствора суль-

фата натрия (t = 25 °С)?

6.Во сколько раз растворимость сульфата кальция в 0,001 М растворе сульфата калия меньше, чем в воде (t = 25 °С)?

7.В каком объеме насыщенного раствора Ag2S содержится 1 мг

растворенной соли (t = 25 °С)?

8.Выпадает ли осадок при сливании 100 мл 0,001 М раствора хлоридастронцияи400 мл0,00005 Мрастворасульфатакалия(t = 25 °С)?

9.Сколько воды потребуется для растворения одного грамма

сульфата бария (t = 25 °С)?

10.В насыщенном растворе CaSO4 объемом 1 мл содержится соль массой 0,408 мг. Вычислите ПРCaSO4 .

11.В каком из насыщенных растворов ZnS или CdS концентрация сульфид-ионов больше и во сколько раз (t = 25 °С)?

12.Во сколько раз концентрация иона S2– в насыщенном растворе сульфида серебра больше, чем в насыщенном растворе сульфида меди (II)?

126

13.В каком объеме насыщенного раствора сульфида ртути (II) содержится 1 мг растворенной соли?

14.Исходя из ПРBaSO4 найдите массу BaSO4(г) в граммах, содер-

жащуюся в 100 мл его насыщенного раствора (t = 25 °С).

15. Произведение растворимости сульфита стронция равно 4 10–8. Вычислите растворимость этой соли (моль/л и г/л) (t = 25 °С).

Окислительно-восстановительные реакции

Упражнение 7

Осуществите следующие превращения, составьте сбалансированные уравнения, вычислите Kр.

1.S + → SO32– + S2– +…..

2.SO32– + BiO3– + H2O → Bi(ОН)3 + …..

4.S2O32– + I2 → …..

5.S2O3 + Br2 → …..

6.Sb2S3 + Na2S2 → …..

127

Расчетные задачи

Упражнение 8

1.Какую массу раствора с массовой долей серной кислоты 80 % можно получить из пирита массой 120 кг, содержащего 90 % FeS2? Выход серной кислоты составляет 70 %.

2.Какой объем сероводорода при нормальных условиях (н.у.) можно получить из технического сульфида железа (II) массой 3 кг,

вкотором массовая доля сульфида железа равна 95 %? Выход продукта составляет 60 %.

3.Сероводород, полученный при обработке 57,6 г сульфида меди (II) 146 г раствора соляной кислоты с массовой долей 25 %, сожгли в избытке кислорода. Определите объем полученного оксида серы (IV), если выход продукта составляет 80 %.

4.Какую массу раствора с массовой долей серной кислоты 70 % можно получить из цинковой обманки массой 500 кг, содержащей 10 % примеси? Выход серной кислоты составляет 80 %. Определите объем раствора H2SO4, если ρ = 1,61 г/мл.

5.Определите, сколько 40%-ного раствора H2SO4 (ρ = 1,4 г/мл) вступило в реакцию, если при взаимодействии с хлоридом натрия при слабом нагревании выделилось 5,6 л хлороводорода. Выход хлороводорода составляет 60 %.

6. Через 20 мл 30%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,38 г/мл) было пропущено 2,24 л сероводорода. Этот раствор прилили к 200 г 8%-ного раствора сульфата меди. Какое вещество

ив каком количестве выпало в осадок?

7.Какой объем сероводорода (н.у.) можно получить из технического сульфида железа (II) массой 5 кг, в котором массовая доля примесей составляет 5 %? Полученный газ пропустили через 10 кг раствора с массовой долей гидроксида калия 20 %. Определите массовые доли кислой и средней соли в полученном растворе.

128