Цинк растворили в концентрированной серной кислоте. При этом выделился газ с резким запахом, образующийся при сгорании серы. Напишите уравнение реакции. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Ответы
Ответ:В результате взаимодействия цинка с концентрированной серной кислотой (Zn + H2SO4 (конц) = ?) происходит образование сульфата цинка и воды, а также выделение газообразного сероводорода. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
\[4Zn + 5H_2SO_4_conc \rightarrow 4ZnSO_4 + H_2S + 4H_2O.\]
Запишем ионное уравнение, учитывая, что простые и газообразные вещества, а также вода на ионы не распадаются, т.е. не диссоциируют.
\[4Zn^{0} + 10H^{+} + 5SO_4^{2-} \rightarrow 4Zn^{2+} + 4SO_4^{2-} + H_2S + 4H_2O.\]
Данная реакция относится к окислительно-восстановительным, поскольку химические элементы цинк и сера изменяют свои степени окисления. Схемы электронного баланса выглядят следующим образом:
\[Zn^{0} -2e \rightarrow Zn^{+2};\]
\[S^{+6} +8e \rightarrow S^{-2}.\]
Сероводород в обычных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным запахом гниющего белка. Он немного тяжелее воздуха и горит голубоватым пламенем, образуя диоксид серы и воду:
\[2H_2S + 3O_2 \rightarrow 2H_2O + 2SO_2.\]
Сероводород легко воспламеняется; смесь его с воздухом взрывает. Очень ядовит. При 20^{0}C один объем воды растворяет 2,5 объема сероводорода. Раствор сероводорода в воде называется сероводородной водой.
Сероводород – сильный восстановитель. При действии сильных окислителей он окисляется до диоксида серы или до серной кислоты; глубина окисления зависит от условий: температуры, рН раствора, концентрации окислителя. Например, реакция с хлором обычно протекает до образования серной кислоты:
\[H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 8HCl.\]
Средние соли сероводорода называют сульфидами.
При высокой температуре сера взаимодействует с водородом, образуя газ сероводород.
Практически сероводород обычно получают действием разбавленных кислот на сернистые металлы, например на сульфид железа:
\[FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S.\]
Объяснение: