Химия
8 класс
Вопрос
На вещество А, содержащее двухвалентный металл, подействовали кислотой, при этом образовалось вещество Б. Отношение масс молей веществ Б к А равно 1,633. При действии на вещество Б эквивалентным количеством щелочи одним из образовавшихся продуктов является вещество А. Определить, что собой представляют вещества А и Б, если дополнительно известно, что отношение масс молей вещества Б к щелочи равно 4.
Ответ
Запишем схемы уравнений реакций протекающих процессов:
А + кислота $ \rightarrow$ Б
Б + щелочь $ \rightarrow $ гидроксид + соль
Веществом А могут быть оксид, гидроксид, соль, гидрид. При действии на эти соединения кислотой в любом случае одним из продуктов реакции будет соль. Следовательно, вещество Б - соль. При его взаимодействии со щелочью одним из образующихся соединений является гидроксид, который и будет веществом А. Обозначим массу моля атомов металла через $x$. Тогда масса моля вещества А $[Me (ОН)_{2}]$ равна ($x + 34$) г. Массу моля неизвестного кислотного остатка обозначим через $y$. Тогда масса моля вещества Б равна ($x + y$) г. Обозначим массу моля щелочи через $M$.
Согласно условию задачи:
$ \frac {x + y}{x + 34} = 1,633$ (1)
$ \frac {x + y}{M} = 4$ или $x + y = 4M$.
Проанализируем, какая щелочь взята. Искомой щелочью могут быть $LiOH (M = 24), NaOH (M = 40), KOH (M = 56), RbOH (M = 102,5), Ca (OH)_{2} (M = 74)$ и др. Тогда, учитывая соотношения (1) и (2):
для $LiOH x + y = 96 \frac {96}{x + 34} = 1,633, x = 24,8$ (г)
для $NaOH x + y = 160 \frac {160}{x + 34} = 1,633, x = 64$ (г
для $KOH x + y = 224 \frac {224}{x + 34} = 1,633, x = 103$ (г
для $Ca (OH)_{2} x + y = 296 \frac {296}{x + 34} = 1,633, x = 147.26$ (г)
для $RbOH x + y = 410 \frac {410}{x + 34} = 1,633, x = 217$ (г).
Металл с атомной массой 24,8 может быть магний, с атомной массой 64 - медь. Металлов с атомной массой 103, 147, 217 нет в периодической системе элементов.
Определим массу моля кислотного остатка. В случае магния она равна 71,2 г ($96 - 24,8$). Искомой солью $Б$ может быть хлорид магния. В случае меди масса моля кислотного остатка равна 96 г ($160 - 64$). Искомой солью $Б$ может быть сульфат меди (II). Следовательно, ответ неоднозначен, вещество A - $Mg (OH)_{2}$ или $Cu (OH)_{2}$.