сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

При на­гре­ва­нии без до­сту­па воз­ду­ха соль Х, со­сто­я­щая из трёх эле­мен­тов, может раз­ла­гать­ся с об­ра­зо­ва­ни­ем раз­ных про­дук­тов при раз­ных тем­пе­ра­ту­рах. Ре­ак­ция, опи­сан­ная Гу­ста­вом Маг­ну­сом в 1825 году, про­те­ка­ет по схеме: Х arrow$ Y левая круг­лая скоб­ка твёрдый про­дукт, ме­талл пра­вая круг­лая скоб­ка плюс A левая круг­лая скоб­ка газ пра­вая круг­лая скоб­ка (ре­ак­ция 1). Дру­гое на­прав­ле­ние ре­ак­ции об­на­ру­жил Юстус Либих в 1855 году, оно опи­сы­ва­ет­ся схе­мой: Х arrow$ Z левая круг­лая скоб­ка твёрдый про­дукт пра­вая круг­лая скоб­ка плюс A левая круг­лая скоб­ка газ пра­вая круг­лая скоб­ка плюс B левая круг­лая скоб­ка газ пра­вая круг­лая скоб­ка (ре­ак­ция 2). В боль­шин­стве слу­ча­ев про­цесс про­те­ка­ет па­рал­лель­но по обоим на­прав­ле­ни­ям, об­ра­зуя смесь про­дук­тов ре­ак­ций 1 и 2. При про­ве­де­нии ре­ак­ций раз­ло­же­ния Х в опре­де­лен­ных усло­ви­ях были по­лу­че­ны сле­ду­ю­щие ре­зуль­та­ты.

 

На­прав­ле­ние ре­ак­цииМасса ис­ход­но­го ве­ще­ства, гМасса твёрдого остат­ка, гОбъём газа, мл (н. у)
ре­ак­ция (1)1,0000,389311,1
ре­ак­ция (2)1,0000,500311,1
ре­ак­ции (1) + (2)1,0000,444311,1

 

Поль­зу­ясь ко­ли­че­ствен­ны­ми дан­ны­ми, при­ве­ден­ны­ми в таб­ли­це, опре­де­ли­те:

1)  ве­ще­ство Х, про­дук­ты Y и Z, га­зо­об­раз­ные про­дук­ты A и B.

2)  ко­ли­че­ствен­ный со­став твёрдого остат­ка (со­от­но­ше­ние про­дук­тов Y и Z) для слу­чая па­рал­лель­но­го про­те­ка­ния

ре­ак­ций. При­ве­ди­те не­об­хо­ди­мые рас­суж­де­ния и расчёты.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  В ре­ак­ции (1) по­лу­ча­ет­ся ин­ди­ви­ду­аль­ный газ А. Его масса 0,611 г, а объём (н. у.) 311,1 мл. От­сю­да мо­ле­ку­ляр­ная масса газа А  =  44, ско­рее всего это CO_2$  левая круг­лая скоб­ка N_2$O вряд ли по­лу­чит­ся при раз­ло­же­нии соли ме­тал­ла). Ана­ло­гич­ным об­ра­зом, поль­зу­ясь дан­ны­ми из вто­рой стро­ки таб­ли­цы, по­лу­ча­ем мо­ляр­ную массу га­зо­об­раз­ных про­дук­тов, рав­ную 36. Так как один из газов, CO_2$, то B  =  СО$.

Опре­де­лим ме­талл по пер­вой стро­ке таб­ли­цы. При раз­ло­же­нии соли об­ра­зу­ет­ся 0,139 моль газа. Ко­ли­че­ство ме­тал­ла может быть 0,0139, 0,00695 или 0,00463 моль (для со­от­но­ше­ний 1:1, 1:2 и 1:3). Мо­ляр­ные массы ме­тал­ла для этих слу­ча­ев со­став­ля­ют 28, 56 и 84. Под­хо­дит толь­ко же­ле­зо при со­от­но­ше­нии 1 : 2. Y  =  Fe. Х arrow$ Fe плюс 2CO_2$. X  =  ок­са­лат же­ле­за.

Ре­ак­ция (1): FeC_2$O_4$ = Fe плюс 2CO_2$;

Ре­ак­ция (2): FeC_2$O_4$ = FeO плюс CO_2$ плюс CO (мо­ляр­ная масса Z дей­стви­тель­но со­став­ля­ет 72), что можно под­твер­дить расчётом по вто­рой стро­ке таб­ли­цы. Таким об­ра­зом, X  =  FeC_2$O_4$, Y  =  Fe, Z  =  FeO, A  =  CO_2$, B  =  CO.

 

2.  Масса га­зо­вой смеси со­став­ля­ет 0,556, таким об­ра­зом сред­няя мо­ляр­ная масса 40. Рас­смот­рим 1 моль ок­са­ла­та, пусть по ре­ак­ции (1) раз­ло­жи­лось х моль, а по ре­ак­ции (2)  — (1 − x) моль. По ре­ак­ции (1) по­лу­че­но 2х моль CO_2$, а по ре­ак­ции (2) по­лу­че­но (1 − x) моль CO_2$ и столь­ко же CO. В га­зо­вой смеси (х + 1) моль CO_2$ и (1 − x) моль CO$, общее ко­ли­че­ство смеси  =  2 моль. Тогда сред­нюю мо­ле­ку­ляр­ную массу газа можно за­пи­сать как 44 левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 28 левая круг­лая скоб­ка 1 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка = 40 умно­жить на 2. От­сю­да вы­хо­дит х  =  0,5, y  =  0,5 ре­ак­ции идут в со­от­но­ше­нии 1 : 1, твёрдый про­дукт Fe и FeO в моль­ном от­но­ше­нии 1 : 1.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

ПунктБаллы
1) Опре­де­ле­ние ве­ществ (A = 2, B = 2, X = 3, Y = 3, Z = 3, при на­ли­чии расчётов)13
2) Рас­чет со­ста­ва твёрдого остат­ка по стро­ке 37
ИТОГО:20