Порошок железа растворили в разбавленной серной кислоте. В раствор добавили концентрированную перекись...

Давайте рассмотрим каждую из реакций по порядку.

1. Растворение порошка железа в разбавленной серной кислоте: Когда железо (Fe) реагирует с разбавленной серной кислотой (H₂SO₄), образуется сульфат железа (FeSO₄) и водород (H₂). Уравнение реакции можно записать так:

   [ Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow ]

2. Добавление концентрированной перекиси водорода: При добавлении перекиси водорода (H₂O₂) к раствору сульфата железа, происходит окислительно-восстановительная реакция, в результате которой образуется пероксосульфат железа и выделяется кислород. Раствор приобретает желтоватую окраску из-за образования ионов железа (III) (Fe³⁺):

   [ 2Fe^{2+} + H_2O_2 + 2H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 2H_2O ]

3. Добавление раствора сульфида калия: При добавлении сульфида калия (K₂S) к раствору, содержащему ионы железа (III), образуется сульфид железа (III) (Fe₂S₃), который является черным осадком, однако в присутствии избытка сульфида может образоваться и сульфид железа (II) (FeS):

   [ 2Fe^{3+} + 3K_2S \rightarrow Fe_2S_3 \downarrow + 6K^+ ]

   Или, если образуется FeS:

   [ Fe^{2+} + H_2S \rightarrow FeS \downarrow + 2H^+ ]

   В данном случае, осадок может быть черным (FeS) или желтым (в случае образования Fe₂S₃, который в сочетании с избытком сульфида может быть представим как желтый).

4. Действие разбавленным раствором соляной кислоты на осадок: При добавлении разбавленной соляной кислоты (HCl) к осадку сульфида железа (II) (FeS), происходит реакция, в результате которой сульфид железа растворяется с образованием хлористого железа (FeCl₂) и выделением сероводорода (H₂S):

   [ FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow ]

Таким образом, у нас есть четыре реакции:

1. ( Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow )
2. ( 2Fe^{2+} + H_2O_2 + 2H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 2H_2O )
3. ( 2Fe^{3+} + 3K_2S \rightarrow Fe_2S_3 \downarrow + 6K^+ )
4. ( FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow )

Эти уравнения описывают все этапы, описанные в вашем вопросе.

Для составления уравнений реакций разберем процесс поэтапно, опираясь на описание.

1. Растворение порошка железа в разбавленной серной кислоте

При взаимодействии железа (Fe) и разбавленной серной кислоты (H₂SO₄) образуется соль (сульфат железа(II)) и выделяется водород. Реакция идет с образованием ионов Fe²⁺, так как железо в степени окисления +2 является более стабильным в восстановительных условиях.

Уравнение реакции: [ Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow ]

Результат: образуется раствор сульфата железа(II) (FeSO₄).

2. Добавление концентрированной перекиси водорода

При добавлении концентрированной перекиси водорода (H₂O₂) к раствору сульфата железа(II) (FeSO₄) происходит окисление ионов Fe²⁺ до Fe³⁺. В результате образуется сульфат железа(III) (Fe₂(SO₄)₃). Раствор приобретает желтоватую окраску, характерную для ионов Fe³⁺.

Уравнение реакции: [ 2FeSO_4 + H_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O ]

Результат: образуется раствор сульфата железа(III) (Fe₂(SO₄)₃), окрашенный в желтый цвет.

3. Добавление раствора сульфида калия

К раствору сульфата железа(III) (Fe₂(SO₄)₃) добавляют раствор сульфида калия (K₂S). Ионы Fe³⁺ взаимодействуют с ионами S²⁻, образуя осадок сульфида железа(III) (Fe₂S₃). Этот осадок имеет темный цвет (обычно черный или бурый).

Уравнение реакции: [ 2Fe^{3+} + 3S^{2-} \rightarrow Fe_2S_3 \downarrow ]

Результат: выпадает осадок сульфида железа(III) (Fe₂S₃).

4. Действие разбавленной соляной кислоты на осадок

Сульфид железа(III) (Fe₂S₃) взаимодействует с разбавленной соляной кислотой (HCl). В результате реакции часть осадка растворяется с образованием растворимых солей железа(III) (FeCl₃) и выделением сероводорода (H₂S). Однако в осадке остается серная масса (элементарная сера, S), которая имеет желтый цвет.

Уравнение реакции: [ Fe_2S_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2S \uparrow + S \downarrow ]

Результат: часть осадка (сульфида железа) растворяется (образуется раствор FeCl₃), а нерастворившаяся часть осадка представляет собой элементарную серу (S), имеющую желтый цвет.

Итоговые уравнения реакций:

1. [ Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow ]
2. [ 2FeSO_4 + H_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O ]
3. [ 2Fe^{3+} + 3S^{2-} \rightarrow Fe_2S_3 \downarrow ]
4. [ Fe_2S_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2S \uparrow + S \downarrow ]