Химия
8 класс
Вопрос
Навеску минерала энаргит массой 3,95 г подвергли обжигу в избытке кислорода. При обжиге получено 896 мл (н.у.) газа A с плотностью по водороду 32, а также 3,55 г смеси двух твердых продуктов Б и В. При обработке смеси Б и В разбавленным раствором гидроксида натрия вещество Б растворилось с образованием соли трехосновной кислоты. Молекула этой кислоты содержит 45,10% кислорода по массе. Нерастворившийся остаток представляет собой вещество В массой 2,40 г, оно растворимо в разбавленной серной кислоте с образованием голубого раствора.
1. Определите количественный состав (формулу) энаргита
2. Определите степени окисления входящих в его состав элементов. К какому классу соединений можно отнести этот минерал?
3. Напишите уравнения упомянутых реакций.
Ответ
В условии присутствует избыточное количество данных, они все для расчета не нужны, но полезны для проверки. Поэтому принимается любой разумный способ расчета. Например,
такой:
Газ А очевидно SO2, его получено 0,04 моль
Вещество В предположительно оксид меди (т.к. получено при обжиге и при растворении дает голубой раствор).
Тогда его количество 2,40г80=0,03моль.
Масса вещества Б составляет 3,55 - 2,40 = 1,15 г. Вещество Б - кислотный оксид, образующий трехосновную кислоту. Формула трехосновной кислоты: H3ЭO3 или H3ЭO4
В первом случае 483+x+48=0,451, отсюда x=55,4
Это недалеко от марганца и железа, однако эти элементы в степени окисления +3 не образуют трехосновных кислот.
(Помимо этого, минерал содержит 0,04⋅32=1,28г серы и 1,92 г меди.
На долю третьего элемента остается 0,75 г, а его оксид имеет массу 1,15 г.
При желании можно проверить, что для Mn и Fe это условие не выполняется).
В случае H3ЭO4 643+x+64=0,451,x=74,9, что соответствует мышьяку, и все проверки выполняются. Минерал содержит 0,01 моль мышьяка.
Так как по расчету соотношение As:Cu:S составляет 1:3:4, то формула минерала Cu3AsS4
Реакции
Обжиг 4Cu3AsS4+27O2=12CuO+16SO2+2As2O5
As2O5+6NaOH=2Na3AsO4+3H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O