2. Нахождение в природе:
Сера довольно широко распространена в природе. В земной коре ее содержание оценивается в 0,05% по массе. В природе часто встречаются значительные залежи самородной серы (обычно вблизи вулканов); в Европе они расположены на юге Италии, в Сицилии. Еще большие залежи самородной серы имеются в США (в штатах Луизиана и Техас), а также в Средней Азии, в Японии, в Мексике. В природе сера встречается как россыпями, так и в виде кристаллических пластов, иногда образуя изумительные по красоте группы полупрозрачных желтых кристаллов (так называемые друзы).
В вулканических местностях часто наблюдается выделение из-под земли газа сероводорода H2S; в этих же регионах сероводород встречается в растворенном виде в серных водах. Вулканические газы часто содержат также сернистый газ SO2.
На поверхности нашей планеты широко распространены месторождения различных сульфидных соединений. Наиболее часто среди них встречаются: железный колчедан (пирит) FeS2, медный колчедан (халькопирит) CuFeS2, свинцовый блеск PbS, киноварь HgS, сфалерит ZnS и его кристалическая модификация вюртцит, антимонит Sb2S3 и другие. Известны также многочисленные месторождения различных сульфатов, например, сульфата кальция (гипс CaSO4·2H2O и ангидрит CaSO4), сульфата магния MgSO4 (горькая соль), сульфата бария BaSO4 (барит), сульфата стронция SrSO4 (целестин), сульфата натрия Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др.
Каменные угли содержат в среднем 1,0-1,5% серы. Сера может входить и в состав нефти. Целый ряд месторождений природного горючего газа (например, Астраханское) содержат как примесь сероводород.
Сера относится к элементам, которые необходимы для живых организмов, так как она является существенной составной частью белков. Белки содержат 0,8-2,4% (по массе) химически связанной серы. Растения получают серу из сульфатов, содержащихся в почве. Неприятные запахи, возникающие при гниении трупов животных, объясняются главным образом выделением соединений серы (сероводорода: и меркаптанов), образующихся при разложении белков. В морской воде присутствует около 8,7·10-2 % серы.
Объяснение:
Реакция взаимодействия ортофосфорной кислоты с гидроксидом калия (H3PO4 + KOH = ?) относится к реакциям обмена, но кроме этого, называется нейтрализацией и проводит к образованию средней соли – фосфата калия и воды.
Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
\[H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O.\]
Запишем ионные уравнения, учитывая, что простые вода на ионы не распадается, т.е. не диссоциирует.
\[3H^{+} + PO_4^{3-} + 3K^{+} + 3OH^{-} \rightarrow 3K^{+} + PO_4^{3-} + 3H_2O;\]
\[3H^{+} + 3OH^{-} \rightarrow 3H_2O.\]
Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Переходим к решению задачи. Первоначально рассчитаем количество молей веществ, вступивших в реакцию (M(H_3PO_4) = 98 g/mole; M(KOH) = 56 g/mole):
\[n \rightarrow m \div M.\]
\[n(H_3PO_4) \rightarrow m(H_3PO_4) \div M(H_3PO_4) \rightarrow 10,3 \div 98 \rightarrow 0,1 mole.\]
\[n(KOH) \rightarrow m(KOH) \div M(KOH) \rightarrow 5,3 \div 56 \rightarrow 0,1 mole.\]
Поскольку число молей исходных веществ одинаково, для того, чтобы выяснить, какое из них находится в избытке, а какое – в недостатке, обратимся к уравнению реакции. Коэффициент 3 перед гидроксидом калия свидетельствует о том, что это вещество в избытке. Дальнейшие расчеты осуществляем по фосфорной кислоте.
Согласно уравнению реакции
\[ n(H_3PO_4) : n(K_3PO_4) = 1:1,\]
значит
\[n(K_3PO_4) = n(H_3PO_4) = 0,1 mole.\]
Тогда масса фосфата калия будет равна (молярная масса – 212,27 g/mole):
\[m (K_3PO_4) \rightarrow n(K_3PO_4) \times M(K_3PO_4) \rightarrow 0,1 \times 212,27 \rightarrow 21,227 g.\]