Олимпиады по химии

(Ужгород-99, 1.1.1, 1.1.4, 2.1.6)

Нитрат некоторого металла массой 1,228 г ра­створили в избытке концентрированной соляной кислоты и добавили 10,000 г магния, который полностью раство­рился. После выделения 0,772 г газа (индивидуального ве­щества) к раствору добавили раствор гидроксида натрия до образования щелочной среды. При этом получили еще некоторое количество газа. Определите, нитрат какого ме­талла взяли для реакции. Ответ подтвердите расчетом. Приведите уравнения соответствующих реакций.
Решение
Восстановление нитратов магнием может привести к Г4Н₃, М₂, Ы₂О, NO, однако только МН₃ растворяется в кислой среде и выделяется в щелочной. Тогда первый газ — Н₂, а второй — МН₃.
М_ё + 2НС1 = М_ёС1₂ + Н₂, (1)
4М£ + МО₃ + 10Н⁺ = N4; + 4М£²⁺ + ЗН₂О . (2)
0 772 г
п(Н₂) =— = 0,386 моль; по реакции (1) определяем
2 г/моль
п^Мй) = п(Н ) = 0,386 моль, по реакции (2) — п? (М§) =
24,31 г/моль -0,386 моль = 0,025 моль.

189

9 класс

. . лЛМ#) 0,025
л(МНз) =■ ■ ⁷ = 0,0063 моль.
Пусть М — молярная масса эквивалентов неизвестного металла. 1,228 г
М = 62 г/моль = 132,9 г/моль(цезий).
0,0063 моль
СэМО₃ + 4Мё + 10НС1 = СбС1 + МН₄С1 + 4М&С1₂ + ЗН₂О,
НС1 + МаОН = МаС1 + Н₂О,
МН₄С1 + На ОН = ЬГН₃ + Н₂О + ЫаС1.

182. 
     (Харьков-98, 1.1.1, 1.1.4)
     

Новый украинец Стецько наладил производство чистящего и отбеливающего порошка путем обработки кристаллической соды хлорной водой, но находил время и для занятий на химическом факультете университета. Однажды инспектор по защите прав потребителей решил проверить качество порошка (согласно Техническим усло­виям, массовая доля МаСЮ (со) в порошке должна превы­шать 1 %). Он растворил 15,00 г порошка в воде, добавил из­быток раствора К1 и оттитровал выделившийся йод 36,3 мл раствора Ма₂8₂О₃ с концентрацией 0,100 моль/л. Инспек­тор запретил реализацию порошка и наложил на Стецько штраф. Выполнив анализ по похожей методике (но раство­рив навеску порошка в избытке соляной кислоты), Стець­ко определил, что объем раствора Ма₂8₂О₃, пошедший на титрование, равен 44,3 мл, и обратился в арбитраж, про­тестуя против решения инспектора.

1. 
   Запишите уравнения реакций, используемых в анализе.
   
2. 
   Рассчитайте со (МаСЮ) по данным двух определений.
   
3. 
   Кто прав — инспектор или Стецько? Ответ обоснуйте.
   

Решение

1. 
   21 + СЮ" + Н₂О = 1₂ + СГ + 2ОН, pH > 7;
   

21- + СЮ" + 2Н⁺ = 1₂ + С1" + Н₂О, pH < 7; 28₂О|"+1₂ =8₄О| +2Г.

2. 
   п(ЫаСЮ) = п(1₂) = 0,5п(Ма₂8₂О₃) - 0,5 • 10 ³ У(Ма₂8₂О₃)х хс(На₂8₂О₃), где У(Ма₂8₂О₃) — объем титранта, мл; с(На₂8₂О₃) = = 0,100 моль/л. Отсюда следует, что
   

190