сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Все знают это ши­ро­ко рас­про­странённое ве­ще­ство, бес­цвет­ное или белое. Но это ве­ще­ство (А) встре­ча­ет­ся и си­не­го цвета: в при­ро­де  — в виде го­лу­бых кри­стал­лов, и это озна­ча­ет, что они дол­гое время в глу­би­нах земли на­хо­ди­лись по со­сед­ству с по­ро­да­ми, со­дер­жа­щи­ми уран, и под­верг­лись ра­дио­ак­тив­но­му об­лу­че­нию; синие кри­стал­лы А также могут быть по­лу­че­ны и без ка­ко­го-либо об­лу­че­ния.

Упо­мя­ну­тое синее ве­ще­ство А было рас­тво­ре­но в воде, при этом об­ра­зо­вал­ся бес­цвет­ный рас­твор. К по­лу­чен­но­му рас­тво­ру до­ба­ви­ли рас­твор нит­ра­та се­реб­ра, при этом выпал тво­ро­жи­стый белый оса­док B (ре­ак­ция 1), ко­то­рый рас­тво­рял­ся в ам­ми­а­ке с об­ра­зо­ва­ни­ем ком­плек­са C (ре­ак­ция 2).

Рас­твор A под­кис­ли­ли сер­ной кис­ло­той и до­ба­ви­ли из­бы­ток пер­ман­га­на­та калия, при этом вы­де­лил­ся жёлто-зелёный газ D (ре­ак­ция 3). Этот газ про­пу­сти­ли через рас­твор гид­рок­си­да на­трия, при этом об­ра­зо­ва­лись ве­ще­ства E и F (ре­ак­ция 4). По­лу­чен­ный рас­твор на­гре­ли до 70 °C, при этом в рас­тво­ре оста­лись ве­ще­ства E и G (ре­ак­ция 5). Затем рас­твор под­кис­ли­ли сер­ной кис­ло­той и до­ба­ви­ли ща­ве­ле­вую кис­ло­ту, при этом вы­де­ли­лась смесь газов H и I (ре­ак­ция 6). Эту смесь газов про­пу­сти­ли в рас­твор KOH, при этом в рас­тво­ре об­ра­зо­ва­лась смесь из четырёх солей калия: J, K, L, M (ре­ак­ция 7).

1.  Опре­де­ли­те ве­ще­ства AM, если из­вест­но, что из рас­тво­ра, в ко­то­ром со­дер­жит­ся 1 г ве­ще­ства A, может

об­ра­зо­вать­ся 2,453 г осад­ка B, а ве­ще­ства A и E прак­ти­че­ски не от­ли­ча­ют­ся по хи­ми­че­ско­му со­ста­ву.

2.  На­пи­ши­те урав­не­ния всех упо­мя­ну­тых ре­ак­ций.

3.  По­че­му в ре­ак­ции 7 об­ра­зо­ва­лась смесь 4 ве­ществ и пред­ло­жи­те спо­соб, при ко­то­ром в ре­ак­ции 7

об­ра­зо­ва­лась бы смесь толь­ко трех ве­ществ из спис­ка JM.

4.  По­че­му A имеет такой не­ти­пич­ный для него цвет? Пред­ло­жи­те ги­по­те­зу, по­че­му такое может про­ис­хо­дить.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Жёлто-зелёный газ D и вы­па­де­ние осад­ка с нит­ра­том се­реб­ра недву­смыс­лен­но на­ме­ка­ют на то, что A  — хло­рид, после чего из ко­ли­че­ства бе­ло­го осад­ка и массы A можно найти мо­ляр­ную массу A и уста­но­вить, что A  — хло­рид на­трия, хоть и не­сколь­ко не­обыч­ный.

A  — NaCl_1 минус x$; B  — AgCl; C  —  левая квад­рат­ная скоб­ка Ag левая круг­лая скоб­ка NH_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая квад­рат­ная скоб­ка Cl; D  — Cl_2$; E  — NaCl; F  — NaClO; G  — NaClO_3$; H  — ClO_2$; I  — CO_2$; J  — KClO_2$; K  — KClO_3$; L  — KHCO_3$; M  — K_2$CO_3$.

Урав­не­ния ре­ак­ций:

1 пра­вая круг­лая скоб­ка NaCl плюс AgNO_3$ = AgCl плюс NaNO_3$;

2 пра­вая круг­лая скоб­ка AgCl плюс 2 NH_3$ = левая квад­рат­ная скоб­ка Ag левая круг­лая скоб­ка NH_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая квад­рат­ная скоб­ка Cl;

3 пра­вая круг­лая скоб­ка 2KMnO_4$ плюс 16NaCl плюс 16H_2$SO_4$ = 2KCl плюс 2MnCl_2$ плюс 5Cl_2$ плюс 16NaHSO_4$ плюс 8H_2$O;

4 пра­вая круг­лая скоб­ка Cl_2$ плюс 2NaOH = NaCl плюс NaClO плюс H_2$O;

5 пра­вая круг­лая скоб­ка 3NaClO = 2NaCl плюс NaClO_3$;

6 пра­вая круг­лая скоб­ка 2NaClO_3$ плюс H_2$C_2$O_4$ плюс 2H_2$SO_4$ = 2ClO_2$ плюс 2CO_2$ плюс 2NaHSO_4$ плюс 2H_2$O;

7 пра­вая круг­лая скоб­ка 2KOH плюс 2ClO_2$ = KClO_2$ плюс KClO_3$ плюс H_2$O;

2KOH плюс CO_2$ = K_2$CO_3$ плюс H_2$O;

KOH плюс CO_2$ = KHCO_3$.

 

Из-за не­до­стат­ка щёлочи об­ра­зо­ва­лась смесь гид­ро­кар­бо­на­та и кар­бо­на­та. При до­бав­ле­нии из­быт­ка щёлочи весь гид­ро­кар­бо­нат пе­рейдёт в кар­бо­нат калия.

 

При­мер ло­ги­че­ских по­стро­е­ний (оце­ни­ва­ет­ся любая ло­ги­ка, име­ю­щая от­но­ше­ние к за­да­че и не про­ти­во­ре­ча­щая химии): кри­стал­лы га­ли­та  левая круг­лая скоб­ка NaCl пра­вая круг­лая скоб­ка встре­ча­ют­ся го­лу­бо­го цвета. Это озна­ча­ет, что они дол­гое время в глу­би­нах земли на­хо­ди­лись по со­сед­ству с по­ро­да­ми, со­дер­жа­щи­ми уран, и под­верг­лись ра­дио­ак­тив­но­му об­лу­че­нию, и элек­трон­ная (имен­но элек­трон­ная, а не про­стран­ствен­ная) струк­ту­ра кри­стал­ла от­ли­ча­ет­ся от та­ко­вой для «обыч­но­го» кри­стал­ла по­ва­рен­ной соли. В ла­бо­ра­то­рии тоже можно по­лу­чить синие кри­стал­лы хло­ри­да на­трия. Для этого не по­тре­бу­ет­ся об­лу­че­ния; про­сто в плот­но за­кры­том со­су­де надо на­греть смесь по­ва­рен­ной соли NaCl и мик­ро­ко­ли­честв ме­тал­ли­че­ско­го на­трия. Ме­талл спо­со­бен рас­тво­рять­ся в соли. Когда атомы на­трия про­ни­ка­ют в кри­сталл, со­сто­я­щий из ка­ти­о­нов Na в сте­пе­ни п люс $ и ани­о­нов Cl в сте­пе­ни м инус $, они «до­стра­и­ва­ют» кри­стал­ли­че­скую решётку, за­ни­мая под­хо­дя­щие места и пре­вра­ща­ясь в ка­ти­о­ны Na в сте­пе­ни п люс $. Осво­бо­див­ши­е­ся элек­тро­ны рас­по­ла­га­ют­ся в тех ме­стах кри­стал­ла, где по­ла­га­лось бы на­хо­дить­ся хло­рид-ани­о­нам Cl в сте­пе­ни м инус $. Такие не­обыч­ные места внут­ри кри­стал­ла, за­ня­тые элек­тро­на­ми вме­сто ионов, на­зы­ва­ют «ва­кан­си­я­ми». При охла­жде­нии кри­стал­ла не­ко­то­рые ва­кан­сии объ­еди­ня­ют­ся, это и слу­жит при­чи­ной по­яв­ле­ния синей окрас­ки. И, ко­неч­но, при рас­тво­ре­нии в воде си­не­го кри­стал­ла соли об­ра­зу­ет­ся бес­цвет­ный рас­твор  — со­всем как из обыч­ной соли.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

ПунктБаллы
1. За каж­дое ве­ще­ство — по 1 баллу13
2. За каж­дую ре­ак­цию — 0,5 балла3,5
3. Вер­ная ги­по­те­за — 1 балл. Пред­ло­же­ние спо­со­ба — 1 балл2
4. Вер­ная до­гад­ка1,5
ИТОГО:20