К 200 г 5 % раствора нитрата свинца (II) прилили 50 г 4 %

К 200 г 5 % раствора нитрата свинца (II) прилили 50 г 4 % раствора сульфида натрия. На выпавший осадок подействовали избытком раствора перекиси водорода. Цвет осадка изменился (каким образом?). Напишите уравнения реакций и вычислите массу осадка. Дано: тр-ра(Pb(NO3)2) = 200 г; ω(Pb(NO3)2) = 5 %; тр-ра(Na2S) = 50 г; ω(Na2S) = 4 %. Найти: тос - ?

При сливании растворов Pb(NO3)2 и Na2S идёт реакция
Pb(NO3)2 + Na2S = PbS↓ + 2NaNO3;
Pb2+ + 2NO3- + 2Na+ + S2- = PbS↓ + 2Na+ + 2NO3-;
Pb2+ + S2- = PbS↓
PbS↓ + 4H2O2 = PbSO4↓ + 4H2O
PbS – 8e + 4H2O → PbSO4 + 8H+ | 1 – окисление;
H2O2 + 2H+ + 2e → 2H2O | 4 – восстановление.
В первой реакции образуется черный осадок PbS↓. При обработке этого осадка избытком Н2О2 осадок становится белым, так как образуется PbSO4↓.
Найдем, какой из реагентов был в избытке.
В 200 г 5 % раствора Pb(NO3)2 масса нитрата свинца равна
т(Pb(NO3)2) = тр-ра(Pb(NO3)2)∙ω(Pb(NO3)2)/100,
где тр-ра(Pb(NO3)2) – масса раствора нитрата свинца, равна 200 г;
ω(Pb(NO3)2) – массовая доля нитрата свинца в растворе, 5 %.
т(Pb(NO3)2) = 200∙5/100 = 10 (г).
Число молей нитрата свинца, содержащееся в 10 г, равно
п(Pb(NO3)2) = т(Pb(NO3)2)/М(Pb(NO3)2),
где т(Pb(NO3)2) – масса нитрата свинца в растворе, 10 г;
М(Pb(NO3)2) – молярная масса нитрата свинца, равна 207 + (14 + 16∙3)∙2 = 331 г/моль.
п(Pb(NO3)2) = 10 : 331 = 0,03 (моль).
В 50 г 4 % раствора Na2S масса сульфида натрия равна
т(Na2S) = тр-ра(Na2S)∙ω(Na2S)/100,
где тр-ра(Na2S) – масса раствора сульфида натрия, 50 г;
ω(Na2S) – массовая доля Na2S, равна 4 %.
т(Na2S) = 50∙4/100 = 2 (г).
Число молей Na2S равно
п(Na2S) = т(Na2S)/М(Na2S),
где т(Na2S) – масса сульфида натрия, равно 2г;
М(Na2S) – молярная масса сульфида натрия, равна 23∙2 + 32 = 78 (г/моль).
п(Na2S) = 2/78 = 0,0256 (моль).
п(Pb(NO3)2) > п(Na2S).
В недостатке находится сульфид натрия, по нему найдем массу осадка PbS и PbSO4.
По уравнению реакции видно, что из 1 моля Na2S образуется 1 моль PbS, а из 1 моля PbS образуется 1 моль PbSO4.
Молярные массы сульфида и сульфата свинца равны
М(PbS) = 207 + 32 = 239 (г/моль).
М(PbSO4) = 207 + 32 + 16∙4 = 303 (г/моль).
Составим пропорцию:
Из М(Na2S) = 78 г/моль образуется 239 г/моль PbS;
из 2 г Na2S образуется т(PbS) г сульфида свинца.
т(PbS) = 2∙239/78 = 6,1282 (г).
Из М(Na2S) = 78 г/моль образуется 303 г/моль PbSО4;
из 2 г Na2S образуется т(PbSО4) г сульфида свинца.
т(PbSО4) = 2∙303/78 = 7,7692 (г).
Ответ: т(PbS) = 6,1282 г; т(PbSО4) = 7,7692 г.