Задание №31 — Основы неорганической химии
Цинк сплавили с твёрдым гидроксидом калия. Полученное в результате твёрдое вещество растворили в необходимом количестве раствора серной кислоты. В образовавшийся раствор добавили сульфид калия, в результате чего образовался белый осадок. Осадок отделили, а затем поместили
в горячий концентрированный раствор серной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Сплавление цинка с твёрдой щёлочью даёт безводный цинкат K2ZnO2 и водород (в растворе щёлочи получился бы гидроксокомплекс K2[Zn(OH)4]). «Необходимое количество» серной кислоты означает полную нейтрализацию: цинкат переходит в ZnSO4, избытка щёлочи или кислоты в растворе не остаётся. Белый осадок с сульфидом калия — это ZnS. В горячей концентрированной серной кислоте сульфид-ион окисляется, а сама кислота служит окислителем и даёт SO2.
1) Сплавление цинка с твёрдой щёлочью:
Zn + 2KOH → (t°, сплавление) K2ZnO2 + H2↑
2) Полная нейтрализация цинката серной кислотой:
K2ZnO2 + 2H2SO4 → ZnSO4 + K2SO4 + 2H2O
3) Белый осадок — сульфид цинка:
ZnSO4 + K2S → ZnS↓ + K2SO4
4) S−2 − 6e− → S+4 (множитель 1), S+6 + 2e− → S+4 (множитель 3):
ZnS + 4H2SO4 (конц.) → (t°) ZnSO4 + 4SO2↑ + 4H2O
Проверка: в четвёртом уравнении серы слева 1 + 4 = 5, справа 1 + 4 = 5; водорода слева 4·2 = 8, справа 4·2 = 8; кислорода слева 4·4 = 16, справа 4 + 4·2 + 4 = 16.
Ответ:
Zn + 2KOH → (t°, сплавление) K2ZnO2 + H2↑
K2ZnO2 + 2H2SO4 → ZnSO4 + K2SO4 + 2H2O
ZnSO4 + K2S → ZnS↓ + K2SO4
ZnS + 4H2SO4 (конц.) → (t°) ZnSO4 + 4SO2↑ + 4H2O
Источник: ФИПИ