Готовимся к олимпиадам, страница 117 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

1. У вас имеются сера, железо и соляная кислота. Предложите два способа получения сероводорода, используя эти реактивы. Запишите уравнения реакций в сокращенной ионной форме.

Для получения сероводорода ($H_2S$), используя серу ($\text{S}$), железо ($Fe$) и соляную кислоту ($HCl$), можно предложить два основных способа.

Первый способ (двухстадийный)

Этот способ состоит из двух этапов. На первом этапе необходимо получить сульфид железа(II) путем прямого синтеза из простых веществ при нагревании:

$Fe_{(тв)} + S_{(тв)} \xrightarrow{t^\circ} FeS_{(тв)}$

На втором этапе на полученный сульфид железа(II) действуют соляной кислотой. В результате реакции обмена образуется сероводород:

$FeS_{(тв)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow FeCl_{2(р-р)} + H_2S_{(г)}\uparrow$

Для составления сокращенного ионного уравнения учтем, что $FeS$ – нерастворимое вещество, $HCl$ – сильная кислота, а $FeCl_2$ – растворимая соль. Полное ионное уравнение:

$FeS_{(тв)} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + H_2S_{(г)}\uparrow$

Сократив ионы $Cl^-$, которые присутствуют в обеих частях уравнения, получаем итоговое сокращенное ионное уравнение.

Ответ: $FeS_{(тв)} + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2S_{(г)}\uparrow$

Второй способ (одностадийный)

Этот способ заключается в обработке смеси порошков железа и серы соляной кислотой. Железо реагирует с кислотой с выделением водорода в момент выделения (атомарного), который обладает повышенной реакционной способностью и немедленно реагирует с серой с образованием сероводорода. Суммарное молекулярное уравнение этого процесса:

$Fe_{(тв)} + S_{(тв)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow FeCl_{2(р-р)} + H_2S_{(г)}\uparrow$

В ионной форме это уравнение, учитывая, что $Fe$ и $\text{S}$ – простые вещества, $HCl$ – сильная кислота, а $FeCl_2$ – растворимая соль, выглядит так:

$Fe_{(тв)} + S_{(тв)} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + H_2S_{(г)}\uparrow$

После сокращения ионов-наблюдателей $Cl^-$ получаем сокращенное ионное уравнение.

Ответ: $Fe_{(тв)} + S_{(тв)} + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2S_{(г)}\uparrow$