Порошок сульфида хрома (III) растворили в серной кислоте. При этом выделился газ и образовался окрашенный раствор. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, а газ пропустили через раствор нитрата свинца. Полученный при этом черный осадок побелел после обработки его пероксидом водорода. Запишите уравнения описанных реакций.
Давайте разберем все этапы реакции и запишем их уравнения.
Растворение сульфида хрома(III) в серной кислоте:
Сульфид хрома(III) взаимодействует с серной кислотой с образованием хромового(III) иона, водорода и возможно, двуокиси серы (SO₂) в качестве газа:
\[ \text{Cr}_2\text{S}_3 + 6 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2\text{S} \uparrow \]
(также возможны другие продукты, такие как SO₂, в зависимости от условий реакции).
Добавление избытка раствора аммиака:
При добавлении аммиака к раствору, содержащему Cr³⁺, образуется комплекс хрома(III) с аммиаком. Этот комплекс может быть представлен как:
\[ \text{Cr}^{3+} + 6 \text{NH}_3 \rightarrow [\text{Cr}(\text{NH}_3)_6]^{3+} \]
Цвет комплекса может быть синим или фиолетовым.
Пропускание газа через раствор нитрата свинца:
Если выделяющийся газ — это сероводород (H₂S), он реагирует с нитратом свинца (II), образуя черный осадок сульфида свинца (PbS):
\[ \text{H}_2\text{S} + \text{Pb(NO}_3)_2 \rightarrow \text{PbS} \downarrow + 2 \text{HNO}_3 \]
Обработка черного осадка пероксидом водорода:
Сульфид свинца может окисляться пероксидом водорода (H₂O₂), что приводит к образованию белого осадка сульфата свинца (II) и воды:
\[ \text{PbS} + \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow \text{PbSO}_4 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \]
Здесь сульфид свинца окисляется, и образуется сульфат свинца.
Таким образом, комбинируя все этапы, получаем следующие уравнения:
- \(\text{Cr}_2\text{S}_3 + 6 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2\text{S} \uparrow\)
- \(\text{Cr}^{3+} + 6 \text{NH}_3 \rightarrow [\text{Cr}(\text{NH}_3)_6]^{3+}\)
- \(\text{H}_2\text{S} + \text{Pb(NO}_3)_2 \rightarrow \text{PbS} \downarrow + 2 \text{HNO}_3\)
- \(\text{PbS} + \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow \text{PbSO}_4 \downarrow + \text{H}_2\text{O}\)
