Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать подходящие исходные вещества, проанализируем сокращённое ионное уравнение: $2\text{H}^{+} + \text{S}^{2-} = \text{H}_{2}\text{S}$. Это уравнение показывает, что в реакцию вступают сильная кислота (источник ионов $\text{H}^{+}$) и растворимая соль сульфид (источник ионов $\text{S}^{2-}$).

Шаг 1. Выбор источника ионов $\text{H}^{+}$.
Ионы водорода $\text{H}^{+}$ образуются при диссоциации сильных кислот. Рассмотрим предложенные варианты:
1) $\text{HCl}$ (соляная кислота) — это сильная кислота, она полностью диссоциирует на ионы: $\text{HCl} \rightarrow \text{H}^{+} + \text{Cl}^{-}$. Подходит.
4) $\text{HF}$ (плавиковая кислота) — это слабая кислота, в ионных уравнениях она записывается в виде молекулы, а не ионов. Не подходит.

Шаг 2. Выбор источника ионов $\text{S}^{2-}$.
Ионы сульфида $\text{S}^{2-}$ образуются при диссоциации растворимых солей сульфидов. Рассмотрим предложенные варианты:
2) $\text{CuS}$ (сульфид меди(II)) — это нерастворимая соль (осадок). В ионных уравнениях записывается в виде молекулы. Не подходит.
3) $\text{S}$ (сера) — это простое вещество, не является электролитом и не распадается на ионы. Не подходит.
5) $\text{K}_{2}\text{S}$ (сульфид калия) — это растворимая соль, сильный электролит. Диссоциирует на ионы: $\text{K}_{2}\text{S} \rightarrow 2\text{K}^{+} + \text{S}^{2-}$. Подходит.
6) $\text{Al}_{2}\text{S}_{3}$ (сульфид алюминия) — в водной среде подвергается необратимому гидролизу, не существует в виде ионов в растворе. Не подходит.

Шаг 3. Проверка выбранной пары веществ.
Запишем молекулярное уравнение реакции между соляной кислотой и сульфидом калия:
$2\text{HCl} + \text{K}_{2}\text{S} = 2\text{KCl} + \text{H}_{2}\text{S}\uparrow$
Запишем полное ионное уравнение:
$2\text{H}^{+} + 2\text{Cl}^{-} + 2\text{K}^{+} + \text{S}^{2-} = 2\text{K}^{+} + 2\text{Cl}^{-} + \text{H}_{2}\text{S}\uparrow$
Сократим одинаковые ионы в левой и правой частях ($2\text{K}^{+}$ и $2\text{Cl}^{-}$):
$2\text{H}^{+} + \text{S}^{2-} = \text{H}_{2}\text{S}$
Полученное уравнение полностью совпадает с условием задачи.

Таким образом, искомые вещества — хлороводород (1) и сульфид калия (5).

Ответ: 15

Источник: ФИПИ