Задача 54 (9-2

Тест:
1-бвг
2-аб
3-абв
4-вг
5-ав
6-а
7-бв
8-бг
9-аг
10-вг
Задача 1
Эквимолярную смесь двух галогенидов рубидия массой 4,51 г обработали избытком
раствора нитрата серебра. При этом образовался осадок массой 2,87 г. Установите, какие
галогениды присутствовали в исходной смеси.
Решение
По условию масса исходной смеси галогенидов рубидия больше массы осадка. В то
же время молярная масса рубидия меньше молярной массы серебра, а заряды ионов
совпадают. Такая ситуация возможна только в одном случае, а именно, когда один из
образующихся галогенидов серебра растворим.
Растворимым галогенидом серебра является только фторид. Значит, исходная смесь
состоит из фторида рубидия и другого галогенида, который мы обозначим RbX.
AgNО3 + RbX = AgX + RbNО3.
M(RbF)= 104,5 г/моль;
M(AgX) = ( 107,9 + M(X)) г/моль.
Образовалось 2,87 г, или
2,87
моль, AgX.
107,9  М ( Х )
Поскольку по условию задачи исходная смесь эквимолярна, то в ней содержатся
одинаковые химические количества галогенидов рубидия.
Можем составить уравнение:
(104,5 + (85,5 + М(Х))) ·
2,87
= 4,51.
107,9  М ( Х )
Решая данное уравнение, находим: М(Х) = 35,8 г/моль, что соответствует хлору.
Итак, исходная смесь содержала фторид и хлорид рубидия.
Задача 2
При разложении 0,20 моль некоторой соли образовалось 8,96 л (н.у.) смеси трех газов и
вода. После сушки газы пропустили через раствор щелочи, при этом масса раствора
увеличилась на 7,1 г, а объем газов уменьшился на 25 %. Если через оставшуюся газовую
смесь длительное время пропускать искровой разряд, то компоненты смеси реагируют
полностью с образованием газа, растворение которого в избытке воды дает раствор двух
кислот с мольным отношением 1:1. Считая, что все описанные процессы протекают количественно, установите, какая соль подверглась разложению.
Решение
После разложения 0,20 моль соли образуется
8,96
= 0,40 моль
22,4
смеси трех газов. По условию четверть газовой смеси, 0,10 моль, поглощается щелочью,
при этом увеличение массы поглотителя составляет 7,1 г. Значит, молярная масса газа
равна
7,1
=71 г/моль, это – хлор (С12).
0,1
С образованием двух кислот в отношении 1 : 1 с водой реагирует NО2:
2NО2 + Н2О = HNО2 + HNО3.
Если учесть, что последний образовался из газовой смеси при действии электрического
разряда, то данная смесь могла содержать азот и кислород в молярном соотношении 1 : 2
(NО2 — единственное вещество в системе):
N2 + О2 = 2NO;
2NO + О2 = 2NО2.
Учитывая количество газовой смеси, ее состав – 0,10 моль С12, 0,10 моль N2 и 0,20 моль
О2.
Продукты разложения свидетельствуют о том, что вещество может представлять собой
соль аммония кислородной кислоты хлора (NH3·HClOx)
С учетом найденного нами мольного соотношения газов в смеси (n(N2):n(C12): n (O2)
= 0,10:0,10:0,20=1 : 1 : 2) уравнение разложения можно записать в общем виде следующим
образом:
2(NH3·HClOx) = N2 + Cl2 + 2О2 + 4Н2О.
Из уравнения следует, что х = 4, и тогда неизвестная соль является перхлоратом
аммония — NH4C1О4.
Существует альтернативный вариант решения с таким же качественным и
количественным составом, а именно – хлорат гидроксиламмония [NH3OH]ClO3.
Задача 3
Кристаллогидрат перманганата щелочного металла массой 2,16 г растворили в воде. Затем
раствор подкислили и довели его объем до 150 мл. На титрование 10 мл полученного
раствора израсходовано 14,5 мл 0,276 н раствора щавелевой кислоты. Установите формулу
неизвестного перманганата.
Решение
При окислительно-восстановительном титровании протекает реакция:
Согласно закону эквивалентов N1 · V1 = N2 · V2, поэтому для раствора перманганата
получим: N (МnО4–) =
14,5  0,276
= 0,400 н.
10,0
В окислительно-восстановительной реакции молярная масса эквивалента вещества
меньше его молярной массы в число раз, равное отданному (или принятому) числу
электронов. Следовательно, молярная концентрация раствора перманганата меньше
нормальной в пять раз и составляет 0,400:5 = 0,080 моль/л.
При такой концентрации в 150 мл приготовленного раствора химическое количество
растворенного вещества равно 0,080·0,150 = 0,012 моль.
Тогда молярная масса растворенной соли равна:
M(MeMnO4 · хН2O) =
2,16
= 180 г/моль.
0,012
Откуда M (Ме) = (61 – 18х) г/моль.
Единственный приемлемый вариант решения будет при х = 3.
Тогда М(Ме) = 7 г/моль, и щелочной металл — литий.
Состав растворенного кристаллогидрата — LiMnO4  3Н2O.
Задача 4
Смесь этилена и ацетилена на холоде присоединяет А г, а при нагревании — Б г брома.
Рассчитайте состав газовой смеси в мольных процентах.
Решение
а) Прежде чем приступать к расчетам, рассмотрим химические реакции, которые
протекают в описанных экспериментах. Реакционная способность двойной и тройной
углерод-углеродной связей в реакциях электрофильного присоединения различается.
Тройная связь менее активна, чем двойная, в результате чего возможно, например,
селективное присоединение брома по двойной связи в присутствии тройной:
На холоде с бромом будет реагировать только этилен:
Н2С = СН2 + Вr2 = СН2Вr — СН2Вr.
При нагревании бром будет присоединяться и по тройной связи
ацетилена:
НС  СН + 2Вr2 = СНВr2—СНВr2.
А
А
моль, таким образом, в смеси содержится
моль этилена.
160
160
B
При нагревании смесь присоединяет В г, или
моль, брома.
160
BA
Из них
моль присоединяет ацетилен.
160
BA
Следовательно, в смеси содержится
моль ацетилена.
320
А
B A A B
Всего в смеси находится
+
=
моль газов.
160
320
320
A г брома составляют
Вычислим мольные доли компонентов:
X(C2Н4)=
А A B
2A
:
=
160 320
А B
X(C2Н2)=
B A A B B A
:
=
320
320
А B