Олимпиады по химии

& £• ' ' & £. / О \
Ме(ОН)₂ + 2НА = МеА₂ + 2Н₂О]
п(МеН₂) = п[Ме(ОН)₂] = — и(НА) = 0,02 моль,
2
М(МеН₂) = —--- ^Г— = 139 г/моль и М(Ме) = 137 г/моль. 0,02 моль
Следовательно, Ме — барий, гидрид бария — ВаН₂.
2) У(Н₂) = 2 • 0,02 моль • 22,4 л/моль = 0,896 л.

67. 
    (Одесса-92, 1.1.4)
    

При взаимодействии водородного соединения одновалентного металла с водой, масса которой 100 г, по­лучили раствор с массовой долей растворенного веще­ства 0,0238. В результате взаимодействия масса реакци­онной смеси уменьшилась на 0,2 г.
Определите металл и назовите его водородное соединение.
Решение
При взаимодействии водородного соединения металла (гид­рида металла) с водой образуются гидроксид металла и водород.
Уравнение реакции:
МеН + Н₂О = МеОН + Н₂Т.


71




8 класс


0,2 г
Количество вещества водорода: п(Н₂) = = 0,1 моль.

2. 
   г/моль
   тп(МеН) = 0,1(х + 1), где х — атомная масса Ме,
   тп(МеОН) = 0,1(х + 17),
   ти(раствор) = 100 + 0,1(х + 1) - 0,2.
   

Алгебраическое выражение для массовой доли: <о(МеОН) = , 0,0238 = °’^{1(Х + 17)} ,
/и(раствор) 100 + 0,1(х + 1) - 0,2
х = 7 г/моль (литий).
ЫН — гидрид лития.

67. 
    (Харьков-98, 1.1.4)
    

Два кристаллогидрата состава МеС1₃ • 6Н₂О под­вергли термическому разложению. При разложении 3,535 г первого кристаллогидрата получили 1,08 г воды, а при раз­ложении 2,415 г второго — 0,81г воды. Определите ме­таллы, которые входят в состав кристаллогидратов.


Решение


Необходимо учесть, что кристаллогидраты при нагре­


вании могут или терять воду, или гидролизоваться.

1. 
   Предположим, что разложение происходит по схеме: 3,535 г 2.466 г 1,08 г
   

а) МеС1₃ • 6Н,0 -> МеС1₃ + 6Н,О, (х+3 35.5) 6 18
г/моль г/моль


2,455 1,08
х + 3 35,5 " 6 18 ’
Первый металл — Ьа.


х = 139 г/моль.


2,415 г 1,605 г 0,81 г
б) МеС1₃ • 6Н₂О -+ МеС1₃ + 6Н₂О, / о 4 о 4 ^г
(у+3 35,5) 6 18
г/моль г/моль


1,605 0,81
у + 3-35,5 " 6 18


у •= 107,5 г/моль.


Возможно, второй металл — серебро, однако аквакомплексы


серебра нестойки, и существование AgCI₃ • 6Н₂О маловероятно.

2. 
   Возможно термическое разложение МеС1₃ • 6Н₂О с образова­нием Ме₂О₃:
   

72

г

Всеукраинские олимпиады

2МеС1₃* 6Н₂О -> Ме₂О₃ + 6НС1 + 9Н₂О,
2(у+3-35,5+6 18) 9 18
г/моль г/моль
2,415 0,81 _О7 .
= , у = 27 г/моль.
2(1/+ 214,5) 162
Второй металл — А1.

67. 
    (Донецк-93, 1.1.1, 1.1.4)
    

Установлено, что при нагревании кристаллогид­рат нитрата висмута разлагается в две стадии. На первой стадии (£ < 180 °С) соль теряет 40,8 % своей массы, а на второй (220—300 °С) — еще 11,1%.

1. 
   Определите формулу кристаллогидрата.
   
2. 
   Установите состав продукта, образовавшегося на пер­вой стадии, если известно, что на второй стадии вода не выделяется.
   
3. 
   Составьте уравнения соответствующих химических ре­акций.
   

Решение

1. 
   При полном разложении кристаллогидрата происходит пре­вращение
   

100 г 100-40,8-11,1=48,1 г
2Bi (NO₃ )_з • хН₂О -> Bi₂O₃.
(395+18ж)г/моль 466 г/моль
Из стехиометрического соотношения ' ЮО 48,1
2 (395 + 18х) “ 466 находим х = 5.
Формула кристаллогидрата: Bi(NO₃)₃ • 5Н₂О.

2. 
   Массовая доля воды в кристаллогидрате
   

со(Н₂0) = ¹⁸'^{5 г/моль} ₌ о, 186 < 0,408.
(395 + 18 -5) г/моль
Значит, на первой стадии удаляется вся вода и распадается часть нитрат-ионов:
100 г 100-40,8=59,8 г
2Bi(NO,)₃-5H₂O -> Bi₂O₃ -¡/N₂O₅.
485 г/моль (466+У-108) г/моль

73




8 класс


Из стехиометрического соотношения
100 59,8
2-485 " 466 + 1/108 находим у = 1.
Формула промежуточного продукта: В1₂О₃ • М₂О₅ (ВЮЫО₃).

1. 
   ВЦМО₃)₃ • 5Н₂О = ВЮЫО₃ + 5Н₂О + 2ЬЮ₂ + — О₂,
   

2
2ВЮМО₃ = В1₂О₃ + 2ЬЮ₂ + —О₂.
О £ О &

67. 
    (Донецк-93, 1.1.4)
    

На титрование раствора, содержащего 0,200 г смеси карбоната и гидрокарбоната щелочного металла, до угольной кислоты израсходовано 16,44 мл раствора хло­роводородной кислоты с концентрацией 0,100 моль/л.

1. 
   Соли какого металла содержались в растворе?
   
2. 
   Рассчитайте массовые доли компонентов смеси.
   

Решение
1) МНСО₃ + HCl = MCI + co₂î + н₂о, М₂СО₃ + 2НС1 = 2МС1 + СО₂ + Н₂О.
Количество вещества израсходованной НС1:
п(НС1) = 0,100 моль/л • 16,44 • 10~³ л = 1,644 • 10’³ моль.
Молярные массы:
М(МНС0₃) = [М + 61] г/моль, М(М₂СО₃) = [2М + 60] г/моль, где М — молярная масса металла М, г/моль.
Пусть в смеси содержалось а г МНСО₃ и b г М₂СО₃.
Тогда


+ 2 = 1,644 • 10‘³, М + 61 2М + 60
+ = 1,644 • 10’³.
М + 61 М + 30
Пусть а = 0. В этом случае
°’²⁰⁰ = 1,644-10'*.
М + 30
М = 91,65 г/моль.


74