Химия
8 класс
Вопрос
При количественном анализе некоторого вещества установлено, что оно содержит 18,55 % натрия и 25,80 % серы. Недостающая до 100 % часть исследуемого вещества приходится на кислород. Для определения содержания воды пробу исследуемого вещества массой 1,68 г обработали избытком карбида кальция. Выделившийся при этом ацетилен занимает объем 0,378дм3 (в пересчете на нормальные условия).
а. Установите формулу исследуемого вещества, если его молекулярная масса равна 248.
б. Предложите полное химическое название этого соединения с учетом входящей в его состав воды.
в. Какие процессы могут происходить при электролизе раствора этого соединения?
Ответ
Для определения кристаллизационной воды используется реакция с карбидом кальция
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2.
Содержание кристаллизационной воды в образце
0,37822,4⋅2⋅18=0,607 г или 0,6071,680⋅100=36,13 %.
На долю кислорода, не входящего в состав кристаллизационной воды, приходится
100−(NULL,55+25,80+36,13)=19,52 %.
Мольные соотношения NaxSyOz⋅kH2O,
x:y:z:k=18,5523,0:25,8032,1:19,5216,0:36,1318,0=2:2:3:5.
Формула соли Na2S2O3⋅5H2O (M=248 совпадает с приведенной в условии задачи)- это пентагидрат тиосульфата натрия.
[Тиосульфат-анион, содержащий один из атомов серы в степени окисления -2, легко окисляется под действием такого окислителя, как иод. Можно предположить, что в водном растворе тиосульфата натрия на катоде при электролизе будет происходить восстановление ионов водорода
2H2O+2e=H2+2OH−,
а на аноде будет идти окисление тиосульфат-анионов. При небольшой мощности тока они, вероятно, будут окисляться, как и в случае иода, до дитионат-анионов
2S2O2−3−2e→S4O2−6
и суммарно процесс будет идти по уравнению
2Na2S2O3+2H2O=H2+2NaOH+Na2S4O6.
При большей мощности тока, как и в случае действия такого окислителя, как хлор, возможно окисление до сульфат-анионов
S2O2−3+5H2O−10e=2SO2−4+1OH+,
и суммарно процесс будет происходить по уравнению
Na2S2O3+5H2O=5H2+Na2SO4+H2SO4,
или, точнее,
2Na2S2O3+5H2O=5H2+2NaHSO4.
Кроме того, известно, что сульфат-анионы могут окисляться при большой плотности тока до персульфат-анионов
SO2−4−2e=S2O2−8.
Поэтому не исключено протекание процесса по уравнению
Na2S2O3+5H2O=5H2+Na2S2O8.]