Олимпиады по химии

Всеукраинские олимпиады. I тур

135. 
     (Харьков-98, 1.1.4, 2.1.3)
     

Смешанная комплексная соль содержит цезий (30,6 массовых процентов), золото (45,1 массовых процен­тов) и один из галогенов. При ее диссоциации образуются три типа однозарядных ионов.

1. 
   Какой галоген входит в соль?
   
2. 
   Установите истинную формулу соединения.
   
3. 
   Запишите электронную конфигурацию центрального атома в этом соединении.
   
4. 
   Изобразите структурные формулы анионов.
   

Решение

1. 
   Состав соли: Cs Au.Hal.
   

^а 30,'6 45,1 24,4
а : Ъ : с = : : ,
133 197 х


где х — атомная масса галогена.
а : b : с = 0,230 : 0,229 : = 1:1: ^106>6


106,6 TT О QK К / , ч
отсюда = с . При с = 3 х = 35,5 г/моль (хлор).
X

2. 
   а:Ь:с = 1:1:3.
   

Следовательно, эмпирическая формула — СзАиС1₃. Комплек- сообразователь — золото — может находиться в различных степе­


нях окисления (+1 и +3), следовательно, истинная формула:
CSgAUgClg— Cs₂ [AuC1₂][AuC1₄] .

3. 
   Au(+1) [...]5d¹⁰6s⁰6p°,
   

Au(+3) [...]5d⁸6s°6p°.

4. 
   [CI -> Au <- CI]", sp-гибридизация.
   

¿/зр²-гибридизация

135. 
     (Черновцы-91, 1.1.5, 2.1.6)
     

Водный раствор массой 1 кг, содержащий 177,5мг веществах и 850,0мг вещества У, поместили


143




9 класс


в электролизер с платиновыми электродами. Через раствор в течение 8 мин пропускали постоянный ток силой ОДА. В результате электролиза на катоде выделилось 53,7 мг про­стого вещества А, а на аноде — 17,65 мг газа Б (выход ве­ществ по току принять равным 100 %). При анализе оставше­гося раствора никаких растворенных веществ, кроме X и У, не обнаружили, причем масса X стала 89,2 мг, а У — 867 мг.

1. 
   Назовите вещества X, У, А, Б.
   
2. 
   Напишите уравнение реакции, протекающей при элек­тролизе.
   
3. 
   Определите молярные концентрации X и У в исходном растворе.
   

Решение

1. 
   Определим молярную массу эквивалентов веществ А и Б:
   

Q = I- i = 0,lA-8 мин • 60 с/мин = 48 Кл,
„ J 1 Д m(A)-F 0,0537 г • 96500 Кл/моль _1ЛО .
М\ —А = — = = 108 г/моль,
\п ) q 48 Кл
1 т(Б) F 0,01765 г-96500 Кл/моль _е ,
М\ —Б = —- = = 35,5 г/моль.
п ) q 48 Кл
Очевидно, А — серебро, а Б — хлор. Рассчитаем молярные массы эквивалентов реагентов:
_Mf _ ^т(Х) • F _ (0,1775 г-0,0892 г)-96 500 Кл/моль _
V п J q 48 Кл
= 177,5 г/моль,
( 1 _у V /п(У) • F _ (0,867 г - 0,850 г) • 96 500 Кл/моль _ п ) q 48 Кл
= 34,2 г/моль.
Хлорид серебра не растворим в воде. Значит, вещество У пред­ставляет собой комплексообразователь, переводящий его в раствор.
Agy_nCl = Agi + пУ + 1/2CL.T.
В частице Agy^Cl на п молекул У приходится 177,5 г/моль - - 143,5 г/моль = 34 г/моль. При п = 1 такой молекулы подобрать не удается, при п = 2 подходит аммиак. Тогда вещество У — NH₃, X - [Ag(NH₃)₂]Cl.

2. 
   На катоде протекает реакция: [Ag(NH₃)₂]⁺ + е = Ag>!< + 2NH₃, на аноде: 2С1" - 2е~ = С1₂Т, суммарно:
   

144