Решение задачи: S → FeS → H₂S → CuS → SO₂

Вот решение задач, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику. Вариант 2 1. Осуществите превращения: \( \text{S} \rightarrow \text{FeS} \rightarrow \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} \rightarrow \text{SO}_2 \) Решение: Цепочка превращений: 1. \( \text{S} \rightarrow \text{FeS} \) 2. \( \text{FeS} \rightarrow \text{H}_2\text{S} \) 3. \( \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} \) 4. \( \text{CuS} \rightarrow \text{SO}_2 \) Запишем уравнения реакций: 1. Получение сульфида железа (II) из серы: Для получения сульфида железа (II) из серы, необходимо прореагировать серу с железом при нагревании. \( \text{Fe} + \text{S} \xrightarrow{t} \text{FeS} \) 2. Получение сероводорода из сульфида железа (II): Сероводород можно получить, воздействуя на сульфид железа (II) сильной кислотой, например, соляной или серной (разбавленной). \( \text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S}\uparrow \) (или \( \text{FeS} + \text{H}_2\text{SO}_4 \text{(разб.)} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{S}\uparrow \)) 3. Получение сульфида меди (II) из сероводорода: Сульфид меди (II) можно получить, пропуская сероводород через раствор соли меди (II), например, сульфата меди (II). \( \text{H}_2\text{S} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{CuS}\downarrow + \text{H}_2\text{SO}_4 \) (Сульфид меди (II) выпадает в осадок черного цвета) 4. Получение оксида серы (IV) из сульфида меди (II): Оксид серы (IV) (сернистый газ) можно получить, обжигая сульфид меди (II) на воздухе. \( 2\text{CuS} + 3\text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{CuO} + 2\text{SO}_2\uparrow \) 2. Какой объем сероводорода выделится при взаимодействии 120 г сульфида железа с избытком разбавленной серной кислоты. Дано: Масса сульфида железа (II) \( m(\text{FeS}) = 120 \) г Разбавленная серная кислота в избытке. Найти: Объем сероводорода \( V(\text{H}_2\text{S}) \) Решение: 1. Запишем уравнение реакции: Сульфид железа (II) реагирует с разбавленной серной кислотой с образованием сульфата железа (II) и сероводорода. \( \text{FeS} + \text{H}_2\text{SO}_4 \text{(разб.)} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{S}\uparrow \) 2. Найдем молярную массу сульфида железа (II) \( \text{FeS} \): Атомная масса железа \( \text{Ar}(\text{Fe}) \approx 56 \) г/моль Атомная масса серы \( \text{Ar}(\text{S}) \approx 32 \) г/моль Молярная масса \( \text{M}(\text{FeS}) = \text{Ar}(\text{Fe}) + \text{Ar}(\text{S}) = 56 + 32 = 88 \) г/моль 3. Вычислим количество вещества сульфида железа (II) \( n(\text{FeS}) \): \( n(\text{FeS}) = \frac{m(\text{FeS})}{\text{M}(\text{FeS})} \) \( n(\text{FeS}) = \frac{120 \text{ г}}{88 \text{ г/моль}} \approx 1.3636 \) моль 4. По уравнению реакции видно, что 1 моль \( \text{FeS} \) образует 1 моль \( \text{H}_2\text{S} \). Следовательно, количество вещества сероводорода \( n(\text{H}_2\text{S}) \) равно количеству вещества сульфида железа (II): \( n(\text{H}_2\text{S}) = n(\text{FeS}) \approx 1.3636 \) моль 5. Вычислим объем сероводорода \( V(\text{H}_2\text{S}) \). При нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа \( V_m = 22.4 \) л/моль. \( V(\text{H}_2\text{S}) = n(\text{H}_2\text{S}) \times V_m \) \( V(\text{H}_2\text{S}) = 1.3636 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \) \( V(\text{H}_2\text{S}) \approx 30.54 \) л Ответ: При взаимодействии 120 г сульфида железа с избытком разбавленной серной кислоты выделится примерно 30.54 л сероводорода.