Химия

8 класс
Вопрос
Некоторое вещество, принадлежащее к числу неорганических соединений, не растворяется в соляной кислоте, но может быть переведено в раствор при длительном кипячении с разбавленной азотной кислотой. В указанных условиях был растворен образец этого вещества массой 0,9554 г. Полученный раствор выпарили досуха, а сухой остаток прокалили. При обжиге наблюдалось выделение белого дыма масса оставшегося после прокаливания вещества оказалась равной 0,7950 г. Образовавшееся в результате прокаливания вещество растворили в разбавленной соляной кислоте и к полученному раствору добавили избыток раствора иодистого калия. На титрование выделившегося иода потребовалось 20,0см3 0,50 н. раствора тиосульфата натрия. Было также установлено, что солянокислый раствор под действием избытка раствора аммиака меняет свою окраску характерным образом. а. Назовите анализируемое вещество. б. Напишите уравнения всех превращений, названных в условии задачи.
Ответ


На основании реакции соли металла (полученной при растворении оксида металла в разбавленной серной кислоте) с раствором иодида калия, приводящей к выделению иода, можно сделать вывод, что металл, который входит в состав соли, проявляет переменную степень окисления. Таким металлом может быть медь, а исходное вещество - сульфидом меди.

После растворения сульфида в азотной кислоте и прокаливания смеси полученного нитрата и серной кислоты образуется оксид металла. Замена серы в сульфиде MS на кислород в оксиде MО приводит к потере массы 0,95540,7950=0,1604 г. Образец содержал [0,1604:(NULL,0616)]=0,010 моля, или 0,320 г, серы. На долю металла в соединении приходится 0,95540,320=0,6354 г.

Если формула сульфида MS, то атомная масса металла, равная 63,54, совпадает с атомной массой меди. Иодометрическое определение эквивалента оксида дает то же значение атомной массы.

Для установления формулы вещества были осуществлены следующие реакции:

3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O

или

CuS+8HNO3=CuSO4+8NO2+4H2O,
CuSO4tCuO+SO3,

частично

CuSO4CuO+SO2+O2,
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
Cu(H2O)2+4+4NH3Cu(NH3)2++4H2O,
2Cu2++4I=Cu2I2+I2,
I2+2S2O23=2I+S4O26.

(При предварительном анализе следовало бы рассмотреть и другие варианты, так как допущение о том, что вещество обязательно является сульфидом MS, недостаточно мотивированно (не использовано даже условие о выделении белого дыма при прокаливании остатка). В этом случае анализ данных позволил бы отбросить такие элементы, как железо, ртуть и т. д. Более строго следует провести решение с использованием эквивалента, определенного по результатам иодометрии, поскольку даже для второго сульфида меди Cu2S первая половина решения

Cu2S+12HNO3=CuSO4+Cu(NO3)2+10NO2+6H2O,
CuSO4CuO+SO3,
2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2,

в результате чего 1 моль Cu2S (M=160) дает 2 моля CuO (2M=280=160), не приведет к правильному результату.)
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Водный раствор бесцветной соли X обладает кислой реакцией. Образец соли X массой 0,521 г подвергли несильному нагреванию (сильное нагревание вызывало возгонку безводной соли) и летучие продукты разложения пропустили последовательно через U-образные трубки, заполненные безводным хлористым кальцием и гранулированным едким кали. Масса трубок при этом возросла соответственно на 0,175 и 0,236 г. Другой образец той же соли массой 0,725 г растворили в воде и полученный раствор обработали раствором едкого кали. При этом выпал осадок, который растворился при дальнейшем добавлении раствора щелочи. После полного растворения образовавшийся раствор нейтрализовали серной кислотой, упарили и охладили до 0C. При этом выпали кристаллы двойной соли Y. Масса высушенных кристаллов соли Y составляла 1,424 г. Следует считать, что катион соли X количественно вошел в состав полученной двойной соли Y. а. Напишите формулу соли X и назовите ее, учитывая, что она представляет собой кристаллогидрат. б. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно обнаружить катион соли X.
8 класс Химия Средняя
В реактор для окисления аммиака введена газовая смесь NH3 и воздуха (NULL,9% O2 и 79,1 % N2) такого состава, чтобы на моль NH3 приходилось 1,88 моля O2. Аммиак окисляется при этом практически количественно. Выход продукта, используемого в дальнейшем, составляет 95 %, причем никаких других окислов азота не образуется. Температура внутри реактора равна 1073 К, давление 1 атм. Производительность реактора - окисление 10 т аммиака в сутки. Катализатор представляет собой несколько слоев платиновой сетки, сплетенных из проволоки толщиной 0,009 см. На 1см3 сетки приходится 1024 звена. Плотность платины равна 21,4кг/дм3. «Время реакции» определяется как время, в течение которого частицы реагентов находятся внутри объема, заполненного переплетениями платиновой проволоки; оно составляет 0,0001 с. Толщина одной сетки равна толщине проволоки. Вычислите: а) состав газовой смеси после реакции; б) общую массу платины в реакторе.
8 класс Химия Средняя