. К водному раствору, содержащему
хлорид хрома (III), массой 3,17 г, прилили
раствор, содержащий сульфид калия,
массой 3,85 г. Какое вещество выпадет в
осадок? Определите массу осадка.

Для того чтобы определить, какое вещество выпадет в осадок, нужно рассмотреть химические реакции, происходящие в растворе.

1. Хлорид хрома (III) — это соль хрома в степени окисления +3, химическая формула — CrCl₃. В водном растворе он диссоциирует на ионы Cr³⁺ и Cl⁻.

2. Сульфид калия — это соль калия с серой, химическая формула — K₂S. В водном растворе он диссоциирует на ионы K⁺ и S²⁻.

При смешивании этих растворов возможна реакция между ионами Cr³⁺ и S²⁻, образуя хромовый сульфид (Cr₂S₃), который плохо растворяется в воде и осаждается. Реакция имеет вид:

Теперь найдем, сколько вещества образуется в осадке:

• Молекулярная масса CrCl₃ = 52 (Cr) + 3×35.5 (Cl) = 158,5 г/моль.
• Молекулярная масса K₂S = 2×39 (K) + 32 (S) = 110 г/моль.

В растворе содержится:

• Моль CrCl₃ = 3,17 г / 158,5 г/моль = 0,02 моль.
• Моль K₂S = 3,85 г / 110 г/моль = 0,035 моль.

Из уравнения реакции видно, что для осаждения 1 моль Cr₂S₃ необходимо 2 моль Cr³⁺ и 3 моль S²⁻. Рассчитаем, сколько вещества каждого из реагентов участвует в реакции:

• Для 0,02 моль Cr³⁺ потребуется 0,03 моль S²⁻ (по стехиометрии 2:3).
• В наличии 0,035 моль S²⁻, этого достаточно для реакции.

Следовательно, ограничивающим реагентом является CrCl₃, и вся его масса будет участвовать в реакции. Количество осаждающегося Cr₂S₃ будет равно:

Молекулярная масса Cr₂S₃ = 2×52 + 3×32 = 152 г/моль.

Масса осадка Cr₂S₃ = 0,01 моль × 152 г/моль = 1,52 г.

Итак, в осадок выпадет хромовый сульфид массой 1,52 г.