1. Напишите уравнения реакций для превращения серы в сульфид железа (II), оксид серы (IV), оксид серы (IV) в сульфат

Cvetochek

15

1. Первая реакция:
\(S + Fe^{2+} \rightarrow FeS\)

Пояснение: В данной реакции сера (S) реагирует с двухвалентным железом (Fe^{2+}) и образуется сульфид железа (II) (FeS).

Вторая реакция:
\(SO_4^{2-} + H_2O \rightarrow H_2SO_4\)

Пояснение: В этой реакции оксид серы (IV) (SO_4^{2-}) реагирует с водой (H_2O) и образуется серная кислота (H_2SO_4).

Третья реакция:
\(SO_4^{2-} + K^+ \rightarrow K_2SO_4\)

Пояснение: В данной реакции оксид серы (IV) (SO_4^{2-}) обменивается ионами с калием (K^+) и образуется сульфат калия (K_2SO_4).

Четвертая реакция:
\(BaSO_4 + H_2S \rightarrow BaS + H_2SO_4\)

Пояснение: В этой реакции сульфат бария (BaSO_4) реагирует с сульфидом водорода (H_2S) и образуются сульфид бария (BaS) и серная кислота (H_2SO_4).

Ионные уравнения для указанных реакций:
1. \(S^{2-} + Fe^{2+} \rightarrow FeS\)
2. \(SO_4^{2-} + H_2O \rightarrow H_2SO_4\)
3. \(SO_4^{2-} + 2K^+ \rightarrow K_2SO_4\)
4. \(BaSO_4 + H_2S \rightarrow BaS + H_2SO_4\)

2. С помощью метода электронного баланса определим коэффициенты в уравнении реакции.
Уравнение реакции: \(Cu + H_2SO_4 (конц) = CuSO_4 + SO_2 + H_2O\)

Сначала сбалансируем атомы в уравнении реакции, начиная с самых сложных соединений:
На стороне продуктов у нас есть только один атом меди (Cu), который является окисляющим агентом. Так что добавим коэффициент 1 перед Cu в уравнении реакции.

\[Cu + H_2SO_4 (конц) = CuSO_4 + SO_2 + H_2O\]

Затем добавим коэффициенты перед S и O, чтобы сбалансировать атомы серы (S) и кислорода (O).

\[Cu + H_2SO_4 (конц) = CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O\]

Теперь у нас сбалансированное уравнение реакции. В данной реакции медь (Cu) окисляется до двухвалентного иона меди (Cu^{2+}), поэтому медь (Cu) является восстановителем, а серная кислота (H_2SO_4) восстанавливается до сернистого ангидрида (SO_2), поэтому серная кислота (H_2SO_4) является окислителем.

3. Рассчитаем массу осадка, который образуется при реакции 150 г 15% раствора серной кислоты с хлоридом бария.
Уравнение реакции: \(H_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4 + 2HCl\)
Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль
Массовая концентрация серной кислоты в растворе:
15% = 15 г/100 мл = 15 г/0,15 л
Масса раствора серной кислоты:
150 г * (0,15 л / 1 г) = 22,5 литра

Из уравнения реакции видно, что на каждую молекулу серной кислоты (H2SO4) приходится одна молекула осадка сульфата бария (BaSO4). Молярная масса BaSO4 = 233 г/моль.
Масса осадка, образующегося при реакции можно рассчитать по формуле:
Масса осадка = молярная масса BaSO4 * количество молей BaSO4
Количество молей BaSO4 можно найти, основываясь на пропорциях в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что 1 моль серной кислоты (H2SO4) реагирует с 1 молью сульфата бария (BaSO4).
Масса сульфата бария (BaSO4) можно выразить через массу серной кислоты (H2SO4) следующим образом:
Масса осадка (BaSO4) = масса серной кислоты (H2SO4) * (молярная масса BaSO4 / молярная масса H2SO4)

Подставляем известные значения:
Масса осадка (BaSO4) = 22,5 г * (233 г/моль / 98 г/моль) = 53,957 г (округляем до 3 десятичных знаков)
Таким образом, масса осадка, образующегося при реакции 150 г 15% раствора серной кислоты с хлоридом бария, составляет приблизительно 53,957 г.