Химия
8 класс
Вопрос
Белое твердое вещество $A$ растворяется в воде с образованием кислого раствора. При взаимодействии $A$ с концентрированной $H_{2}SO_{4}$ происходит выделение газа с молярной массой 20 г/моль, содержащего элемент $X$. Определите вещество $A$, если известно, что массовая доля элемента $X$ в нем равна 48,7 %. Почему раствор $A$ в воде имеет кислую среду?
Ответ
Газ с молярной массой 20 г/моль существует только один - это $HF$ (можно, конечно, предложить еще $NHD_{2}$, но это слишком хитро). Итак, $A$ - некий фторид (предположительно металла, так как он твердый). Пусть $A$ имеет формулу вида $M_{x}F_{y}$, тогда молярная масса металла равна:
$M(M) = \frac{ \frac{y \cdot M(F)}{ \omega (F)} - y \cdot M(F)}{x}$.
Перебором целых чисел $x$ и $y$ находим единственное решение $M = Ca$. Однако, $CaF_{2}$ не растворим в воде. Дело в том, что фтор образует еще один класс солей - гидрофториды - соли с анионом $HF_{2}^{-}$, который за счет гидролиза в воде образует кислую среду раствора. Учитывая этот анион, решение - $KHF_{2}$ ($N(Ca)=M(K) + M(H)$).
Элемент $X$ - $F$
Вещество $A$ - $KHF_{2}$
Раствор имеет кислую реакцию вследствие гидролиза аниона $HF_{2}^{-}$.