Олимпиады по химии

4 о о 4 2 &


136




Всеукраинские олимпиады. I тур

3. 
   На нейтрализацию раствора двух кислот НЫО₃ и Н₃РО₄ из­расходовали 0,1 л • 1 моль/л = 0,1 моль МаОН.
   

л(Н₃РО₄) 5,75 г
—— — = , п(Н ,РО_Л) = 0,025 моль.
4 20-46 г/моль ^{3 4}
На нейтрализацию Н₃РО₄ израсходовали 3 • 0,025 = 0,075 моль МаОН, оставшиеся 0,1 - 0,075 = 0,025 моль МаОН израсходовали на нейтрализацию НМО₃. Следовательно, п(НЫО₃) = 0,025 моль и п(Н₃РО₄): п(НЬЮ₃) = 0,025 : 0,025 = 1:1.

135. 
     (Черновцы-91, 1.1.1, 2.1.6)
     

Вещество А применяется в медицине и как ре­актив в аналитической химии. Для его получения черно­коричневое вещество В, которое образуется при взаимо­действии С с парами В, обрабатывают теплым раствором поташа. В результате реакции выделяется газ с плотнос­тью при н. у. 1,96 г/л, образуется черный осадок Е, а в бес­цветном растворе остается вещество А, которое выделяют упариванием. При добавлении твердого не растворимого в воде вещества В в раствор А образуется красно-коричне­вый раствор, при обезвоживании которого остаются тем­ные, расплывающиеся на воздухе кристаллы. При раство­рении Е в соляной кислоте образуются два хлорида. Отношение массовых долей катионов в хлоридах равно обратному отношению молярных масс этих хлоридов и со­ставляет 1,28, а заряды катионов отличаются в 1,5 раза.

1. 
   Расшифруйте обозначенные буквами вещества.
   
2. 
   Запишите уравнения упомянутых реакций.
   
3. 
   Приведите строение аниона соли, присутствующей в крас­но-коричневом растворе.
   

Решение

1. 
   Газ с заданной плотностью имеет молярную массу 1,96 г/л х х 22,4 л/моль = 44 г/моль и представляет собой углекислый газ. Отношение массовых долей катионов в хлоридах, образующихся при растворении вещества Е в соляной кислоте, будет равно об­ратному отношению молярных масс хлоридов только тогда, когда
   

137




9 класс


они оба образованы одним и тем же металлом. Запишем их форму­лы как МеС1_л и МеС^ _5п. Обозначая относительную атомную массу металла переменной а, получим уравнение:
а + 35,5 1,5п
= 1, Jo.
а + 35,5п
Разделив числитель и знаменатель дроби на п, получим урав­нение относительно одной переменной — молярной массы экви­валентов металла в хлориде МеС1_л. Решая его, получим: — = 27,9 , перебором значений п = 2 и п = 4 находим, что речь идет о железе. Формулы хлоридов: FeCl₂ и FeCl₃. Вещество Е, вероятно, пред­ставляет собой образующийся в результате гидролиза оксид желе­за (II, III) Fe₃O₄. Судя по прочим данным условия, вещество D — йод. Тогда В — йодид железа, в котором степени окисления ме­талла такие же, как и в смешанном оксиде, то есть формула йоди­да Fel₂ • 2FeI₃, или Fe₃I₈. Поскольку вещество А является индиви­дуальным, на его роль подходит йодид калия; двойные соли гораздо менее вероятны, так как трудно подобрать пример такой соли, используемой в медицине и в анализе.

2. 
   3Fe + 41 = Fe I ; Fe I + 4К₂СО_ = Fe_aOJ + 8KI + 4СОД;