Химия
8 класс
Вопрос
После обработки смеси двух металлов массой 70 г концентрированной азотной кислотой получили нитрат металла(II), оксид азота(IV) и остался металл(III) массой 54 г., который может взаимодействовать с раствором щелочи и образует хлорид, реагируя с хлором объемом $67,2 дм^{3}$ (н.у.). Выделившийся при этом оксид азота(IV) при взаимодействии с раствором $KOH$ образует смесь солей, одна из которых при термическом разложении превращается во вторую с выделением кислорода объемом $2,8 дм^{3}$ (н.у.). Определите исходные металлы. Ответ подтвердите расчетами.
Ответ
Металл (III) - это алюминий, он пассивируется концентрированной азотной кислотой и растворяется в щелочах:
1) $2Al + 3Cl_{2} = 2AlCl_{3}$
2) $2NO_{2} + 2KOH = KNO_{3} + KNO_{2} + H_{2}O$
3) $2KNO_{3} \overset{t}{=} 2KNO_{3} + O_{2} \uparrow$
Из уравнения (1) следует, что 54 г $Al$ (2 моль) реагирует с $Cl_{2}$ объемом $67,2 дм^{3}$ (3 моль). Из уравнений (NULL,3) для образования 1 моль кислорода потребуется 4 моль $NO_{2}$. Из условия задачи количество кислорода составит $\frac{2,8}{22,4} = 0,125 моль$. Следовательно, при реакции металла(II) с азотной кислотой должно образоваться $4 \cdot 0,125 = 0,5$ моль $NO_{2}$, а масса этого металла в смеси составит (70 - 54) = 16 г. Реакция металла (II) с концентрированной азотной кислотой протекает по схеме:
4) $Me + 4HNO_{3} \rightarrow Me(NO_{3})_{2} + 2NO_{2} \uparrow + 2H_{2}O$
Из уравнения реакции (4) следует, что $m(Me) = \frac{16 \cdot 2}{0,5} = 64 г$ или молярная масса металла(II) составляет 64 г/моль, т.е. это медь.