Химия
8 класс
Вопрос
При нагревании навески некоторого твердого вещества A образовалось 0,6 г твердого вещества Б и газообразное вещество B. Твердый продукт разложения Б растворили в воде; при этом образовался раствор, содержащий 0,96 г вещества Г. Газообразный продукт разложения B пропустили через избыток раствора вещества Д, в результате чего образовалось 6,52 г вещества E. При взаимодействии последнего в водном растворе с веществом Г образуются A и Б. Определите, что представляют собой вещества A,Б,B,Г,Д,E. Напишите уравнения соответствующих реакций.
Ответ
Превращения, приведенные в условии задачи, могут быть схематизированы следующим образом:
Так как исходное вещество A при разложении дает газ и твердое вещество, реагирующее с водой, наиболее вероятно, исходя из общей схемы превращений, что это соль, образующая при нагревании два оксида: твердый основной оксид (Б) и газообразный кислотный оксид (B).
Поскольку вещество Б растворяется в воде, то соль может быть образована щелочным или щелочноземельным металлом, так как оксиды других металлов в воде нерастворимы. Находим молярную массу металла:
m(H2O)=0,96−0,6=0,36 г; ν(H2O)=0,02 моль.
M2O+H2=2MOH;MO+H2=M(OH)2.
а) Для щелочного металла (уравнение 1): ν(M2O)=0,02 моль; M(M2O)=0,6/0,02=30 г/моль;
M(M)=(30−16)/2=7 г/моль. M - литий, значит, Б−Li2O.
б) Для щелочноземельного металла (уравнение 2): ν(MO)=0,02 моль; M(MO)=30 г/моль; M(M)=30−16=14 г/моль. Металла с такой молярной массой нет.
Таким образом, A - карбонат или сульфит лития, и его количество - 0,02 моль. При его разложении образуется 0,02 моль Li2O и 0,02 моль CO2O или SO2.
Вещество Д может быть растворимым гидроксидом, карбонатом или сульфитом. При его взаимодействии с оксидом углерода (IV) или оксидом серы (IV) может образоваться одно из веществ: M2CO3,M2SO3,MCO3,MHCO3,MHSO3. С учетом числа молей образующегося вещества (NULL,02 моль или 0,04 моль) и его массы (NULL,52 г) можно рассчитать молярную массу металла:
2MOH+CO2=M2CO3+H2O;
M(M2CO3)=6,520,02=326 г/моль; M(M)=326−602=133 г/моль. Металл - цезий. Аналогичные расчеты для других веществ дают значения молярных масс металла (г/моль): M2SO3:M(M)=123;MCO3:M(M)=266;MSO3:M(M)=246;MHCO3:M(M)=102;MHSO3:M(M)=82. Металлов с такими молярными массами нет.
Следовательно, A−Li2CO3,Б−Li2O,B−CO2,Г−LiOH,Д−CsOH,E−Cs2CO3.
Уравнения реакций:
Li2CO3⇌Li2+CO2;
Li2O+H2O⇌2LiOH;
2CsOH+CO2⇌Cs2CO3+H2O;
Cs2CO3+2LiOH⇌Li2CO3↓+2CsOH.