Задача 1
Условие (кратко)
Написать молекулярные и ионные уравнения реакций сероводородной кислоты с хлорной водой, LiOH, Pb(NO₃)₂, SO₂; для ОВР — электронный баланс, окислитель и восстановитель.
Решение
Сероводородная кислота слабая — в ионных уравнениях пишем её молекулой.
1. С хлорной водой (ОВР):
\[\mathrm{H_2S + Cl_2 \rightarrow S\downarrow + 2HCl}\]
\(\mathrm{\overset{-2}{S} - 2e^- \rightarrow \overset{0}{S}}\) — множитель 1, окисление;
\(\mathrm{\overset{0}{Cl}_2 + 2e^- \rightarrow 2\overset{-1}{Cl}}\) — множитель 1, восстановление.
Окислитель — \(\mathrm{Cl_2}\), восстановитель — \(\mathrm{H_2S}\) (за счёт \(\mathrm{\overset{-2}{S}}\)).
Ионное уравнение (\(\mathrm{HCl}\) — сильная кислота):
\[\mathrm{H_2S + Cl_2 \rightarrow S\downarrow + 2H^+ + 2Cl^-}\]
2. С гидроксидом лития (нейтрализация, избыток щёлочи):
\[\mathrm{H_2S + 2LiOH \rightarrow Li_2S + 2H_2O}\]
\[\mathrm{H_2S + 2Li^+ + 2OH^- \rightarrow 2Li^+ + S^{2-} + 2H_2O}\]
\[\mathrm{H_2S + 2OH^- \rightarrow S^{2-} + 2H_2O}\]
3. С нитратом свинца(II) (обмен, чёрный осадок):
\[\mathrm{H_2S + Pb(NO_3)_2 \rightarrow PbS\downarrow + 2HNO_3}\]
\[\mathrm{H_2S + Pb^{2+} + 2NO_3^- \rightarrow PbS\downarrow + 2H^+ + 2NO_3^-}\]
\[\mathrm{H_2S + Pb^{2+} \rightarrow PbS\downarrow + 2H^+}\]
4. С оксидом серы(IV) (ОВР):
\[\mathrm{2H_2S + SO_2 \rightarrow 3S\downarrow + 2H_2O}\]
\(\mathrm{\overset{-2}{S} - 2e^- \rightarrow \overset{0}{S}}\) — множитель 2, окисление;
\(\mathrm{\overset{+4}{S} + 4e^- \rightarrow \overset{0}{S}}\) — множитель 1, восстановление.
Окислитель — \(\mathrm{SO_2}\), восстановитель — \(\mathrm{H_2S}\). Все участники — слабые электролиты, оксид, вода и осадок, поэтому ионное уравнение совпадает с молекулярным.
Ответ
H₂S + Cl₂ → S↓ + 2HCl; H₂S + 2LiOH → Li₂S + 2H₂O; H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ + 2HNO₃; 2H₂S + SO₂ → 3S↓ + 2H₂O; в ОВР восстановитель H₂S, окислители Cl₂ и SO₂
Почему так
С окислителями сероводород отдаёт электроны и превращается в серу, со щёлочью и солью свинца реагирует как слабая кислота.
Подробнее — в теме «Сероводород и сульфиды».