Решение: Цепочка превращений серы и меди
Серу растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. Выделившийся при этом бурый газ пропустили над нагретым порошком меди. Полученное твёрдое вещество растворили в соляной кислоте. Затем к образовавшемуся раствору добавили иодоводородную кислоту, при этом наблюдали образование осадка и изменение цвета раствора. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри нагревании с концентрированной азотной кислотой сера окисляется до серной кислоты, а азот в кислоте восстанавливается до оксида азота(IV), имеющего бурый цвет.
$$\mathrm{S + 6HNO_3 \rightarrow H_2SO_4 + 6NO_2 + 2H_2O}$$Оксид азота(IV) окисляет медь до оксида меди(II), сам восстанавливаясь до оксида азота(II).
$$\mathrm{Cu + 2NO_2 \xrightarrow{t} CuO + 2NO}$$Оксид меди(II) растворяется в соляной кислоте с образованием хлорида меди(II).
$$\mathrm{CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O}$$Иодоводородная кислота поставляет иодид-ионы. Ионы меди(II) восстанавливаются до меди(I), выпадающей в осадок иодида меди(I), а иодид-ионы окисляются до молекулярного иода, что вызывает изменение цвета раствора.
$$\mathrm{2CuCl_2 + 4HI \rightarrow 2CuI\downarrow + I_2 + 4HCl}$$\mathrm{S + 6HNO_3 \rightarrow H_2SO_4 + 6NO_2 + 2H_2O;\ Cu + 2NO_2 \xrightarrow{t} CuO + 2NO;\ CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O;\ 2CuCl_2 + 4HI \rightarrow 2CuI\downarrow + I_2 + 4HCl}
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают продуктом восстановления азотной кислоты оксид азота(II) вместо бурого оксида азота(IV).
Не указывают нагревание во второй реакции.
Записывают образование металлической меди вместо осадка иодида меди(I).
Не учитывают выделение молекулярного иода в последней реакции.