Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три уравнения химических реакций, определив промежуточное вещество $X$.

Шаг 1. Переход от сульфата цинка к сульфиду цинка.
Чтобы из растворимой соли $ZnSO_{4}$ получить нерастворимый сульфид $ZnS$, нужно провести реакцию ионного обмена с растворимым сульфидом (например, сульфидом натрия или калия). В результате образуется осадок сульфида цинка белого цвета:
$ZnSO_{4} + Na_{2}S \rightarrow ZnS \downarrow + Na_{2}SO_{4}$

Шаг 2. Переход от сульфида цинка к веществу X.
Нам известно, что из вещества $X$ при взаимодействии с нитратом серебра $AgNO_{3}$ получается нитрат цинка $Zn(NO_{3})_{2}$. Это означает, что вещество $X$ должно содержать катион цинка $Zn^{2+}$. Самый простой способ перевести нерастворимый сульфид в растворимую соль — это растворение его в сильной кислоте (например, в соляной кислоте $HCl$). Тогда веществом $X$ будет хлорид цинка $ZnCl_{2}$:
$ZnS + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2}S \uparrow$

Шаг 3. Переход от вещества X к нитрату цинка.
Теперь проведем реакцию между хлоридом цинка и нитратом серебра. Это качественная реакция на хлорид-ионы: образуется белый творожистый осадок хлорида серебра $AgCl$, а в растворе остается искомый нитрат цинка:
$ZnCl_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Zn(NO_{3})_{2} + 2AgCl \downarrow$

Итоговые уравнения реакций:
1) $ZnSO_{4} + Na_{2}S \rightarrow ZnS + Na_{2}SO_{4}$
2) $ZnS + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2}S$
3) $ZnCl_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Zn(NO_{3})_{2} + 2AgCl$

Ответ: 1) $ZnSO_{4} + Na_{2}S = ZnS + Na_{2}SO_{4}$; 2) $ZnS + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}S$; 3) $ZnCl_{2} + 2AgNO_{3} = Zn(NO_{3})_{2} + 2AgCl$.

Источник: ФИПИ