Химия
8 класс
Вопрос
Газообразное вещество А пропустили через водную суспензию труднорастворимого вещества Б. Последнее растворилось. Раствор упарили, выпавший осадок прокалили и при этом получили вещества А и В в молярном отношении $1,47 : 1$. На вещество В подействовали избытком воды. При пропускании газа А через образовавшийся раствор выпадает осадок вещества Б. Что собой представляют вещества А, Б и В? Написать соответствующие уравнения реакций. Для каких еще веществ возможны подобные превращения?
Ответ
Труднорастворимым веществом Б могут быть карбонаты лития, кальция, стронция, бария или сульфиты кальция, стронция, бария.
При действии на водные суспензии карбонатов или сульфитов соответственно углекислым или сернистым газом происходят реакции:
$MeCO_{3} + H_{2}O + CO_{2} = Me (HCO_{3})_{2}$
$MeSO_{3} + H_{2}O + SO_{2} = Me (HSO_{3})_{2}$
В результате упаривания раствора гидрокарбоната или гидросульфита происходит разложение этих веществ и снова образуются исходные вещества:
$Me (HCO_{3})_{2} = MeCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$
$Me (HSO_{3})_{2} = MeSO_{3} + SO_{2} + H_{2}O$
Прокаливание последних приводит к образованию двух оксидов - $MeO$ и $CO_{2}$ или $MeO$ и $SO_{2}$:
$MeCO_{3} = MeO + CO_{2}$
$MeSO_{3} = MeO + SO_{2}$
Оксиды указанных металлов, взаимодействуя с водой образуют гидроксиды:
$MeO + H_{2} = Me (OH)_{2}$.
Если через раствор последних пропустить углекислый или сернистый газ (без избытка), то снова можно получить карбонат или сульфит:
$Me (OH)_{2} + CO_{2} = MeCO_{3} + H_{2}O$
$Me (OH)_{2} + SO_{2} = MeSO_{3} + H_{2}O$
Если предположить, что вещество Б - карбонат, то вещество А - углекислый газ.
Обозначим через $x$ массу моля оксида металла. Согласно условию задачи $\frac{44}{x} = 1,47$ где 44 - масса моля углекислого газа. Откуда $x = 30$ г. На долю металла в моле оксида приходится 14 г ($30 - 16$). Искомый металл - литий. Веществами Б и В являются соответственно карбонат и оксид лития.
Если предположить, что вещество Б - сульфит, то:
$\frac{64}{x} = 1,47, x = 43,5$ г.
На долю металла в моле оксида должно приходиться 27,5 г, что не соответствует массе моля атомов ни одного из указанных выше металлов.