Химия
8 класс
Вопрос
Неизвестная соль $X$ при нагревании до $ 250^{ \circ }C$ разлагается, образуя ряд газообразных при этой температуре продуктов $A, Б, В$ и $Г$ каждого по 1 моль на моль $X$. Как растворение в воде, так и приведение смеси к нормальным условиям дает соль $Д$, и остается неизменным газ $Б$, переходящий при сжигании в газ $B$. Газ $Б$ можно получить при нагревании $B$ с углем. При $ 20^{ \circ }C$ раствором щелочи поглощаются как газ $B$, так и жидкость $Г$. Как смесь, полученная при нагревании $X$, так и вещества $X$ и $Д$ дают осадки с известковой водой. О каких веществах идет речь? Написать уравнения всех приведенных реакций.
Ответ
Из описания физических свойств ясно, что смесь содержит аммиак. Образование соли $ \: Д$ указывает на то, что одним из компонентов смеси является вода. Осадок с известковой водой говорит о том, что в смеси может содержаться $CO_{2}$ либо $SO_{2}$. Очевидно, что $B - CO_{2}$ или $SO_{2}$, Г - $H_{2}O$, B - именно $CO_{2}$, т. е. из $SO_{2}$ нельзя получить никакого газа, кроме $H_{2}S$, а он не может быть получен взаимодействием $SO_{2}$ с углем. Тогда $\: Б$ - это $CO$, следовательно, $\: Д$ - гидрокарбонат аммония $NH_{4}HCO_{3}$.
Таким образом, разложение происходило по схеме
$C_{x}H_{y}O_{z}N_{k} \rightarrow NH_{3} + H_{2}O + CO_{2} + CO$.
Формулу соли можно вывести, если вспомнить, что из 1 моль соли получается по 1 моль всех продуктов, следовательно,
$H_{2}O + NH_{3} + CO_{2} + CO = NH_{5}C_{2}O_{4}$,
а установить ее структуру помогут те факты, что соли аммония дают $NH_{3}$, карбонаты - $CO_{2}$, а $CO$ получают или из формиатов, или из оксалатов по следующим схемам: $HCOOH = H_{2}O + CO$;
$H_{2}C_{2}O_{4} = H_{2}O + CO + CO_{2} \Rightarrow $
$\underset{X}{NH_{4}HC_{2}O_{4}} \rightarrow \underset{A}{NH_{3}} + \underset{Б}{CO} + \underset{B}{CO_{2}} + \underset{ \Gamma}{H_{2}O}$;
$NH_{3} + CO_{2} + H_{2}O \rightarrow NH_{4}HCO_{3}$;
$\underset{Б}{2CO} + O_{2} \rightarrow \underset{B}{2CO_{2}}$;
$\underset{B}{2CO_{2}} + C \rightarrow \underset{Б}{2CO}$;
$\underset{B}{CO_{2}} + 2NAOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$;
$\underset{X}{NH_{4}HC_{2}O_{4}} + Ca (OH)_{2} \rightarrow CaC_{2}O_{4} \downarrow + 2H_{2}O + NH_{3}$;
$NH_{4}HCO_{3} + Ca (OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} \downarrow + 2H_{2}O + NH_{3}$.