Олимпиады по химии

4 о с. с.

135. 
     (Сумы-83, 1.1.3, 1.1.4)
     

При разложении 28,86 г некоторого оксалата при температуре 1000 °С получено 31,34 л газовой фазы


149

9 класс

(1000 °С, 1 атм). После охлаждения до н. у. объем полу­ченной газовой фазы составил 4,48 л, а ее плотность по кислороду — 1,375. Охлажденная фаза полностью погло­щается раствором гидроксида бария, образуется белый осадок. Определите исходный оксалат.

Решение
Молярная масса охлажденной газовой фазы составля­ет 1,375 • 32 г/моль = 44 г/моль. Значит, она полностью состоит из углекислого газа, причем
, \ У(СО₂) 4,48 л
п(СО₂) = —-—= - ’ = 0,20 моль .
^{к 27} У_т 22,4 л
Ва(ОН)₂ + СО₂ = ВаСО₃>1 + Н₂О.
Тот факт, что в газовой фазе отсутствовал угарный газ СО, обычно образующийся при разложении оксалатов, означает, что произошла внутримолекулярная реакция окисления-восстановле­ния. Катион, входящий в оксалат, обладает окислительными свой­
ствами.
Определим объем, занимаемый СО₂ при 1000 °С, согласно урав­нению Клапейрона — Менделеева:
пПТ 0,20 моль • 8,314 Дж/(моль • К) • 1273 К _ ₃
V = = — - = 0,0209 м ,
Р 101,3 103 Па
или 20,9 л.
Катион не может быть ионом аммония; исключая гидраты и кислые соли, предполагаем, что оставшиеся 31,34-20,9 = = 10,44 л занимает летучий при 1000 °С металл.
_ч РУ 101,3-10³ Па-10,44-10"³ л _л
п(Ме) = = = 0,10 моль,
ПТ 8,314 Дж/(моль • К) • 1273 К
тп(Ме) = 28,86 г - 44 г/моль • 0,2 моль = 20,06 г,
М(Ме) = 20,06 г/0,10 моль = 200,6 г/моль,
что соответствует ртути.
н_ес₂о₄ = н_еТ + 2СоД.

135. 
     (Тернополь-90, 1.1.3, 1.1.4)
     

Отношение молярных масс гидроксида и карбо­ната некоторого металла составляет 1:1,28, а масса остат­ка смеси после прокаливания оказалась равной 70 % от 150

Всеукраинские олимпиады. I тур

первоначальной массы смеси. Определите качественный и количественный состав смеси. Запишите уравнения со­ответствующих химических реакций.


Решение
Молярная масса гидроксида металла Ме(ОН)_п — (х + 17п), карбоната металла Ме(СО₃)п - (х + ЗОп), где х — атом- _ _ ² _Л ная масса металла Ме, ап — его валентность. Отношение их молярных масс равно:
х + 17п _ 1
х + 30п 1,28
Отсюда х = 29,4п. При п = 2 х = 58,8 г/моль (кобальт).
а, моль а, моль
Со(ОН)₂ = СоО + Н₂О,
93 г/моль 75 г/моль
<
Ь, моль Ь, моль СоСО₃ = СоО +СО₂. 119 г/моль 75 г/моль Первоначальная масса смеси равна (93а + 119Ь), масса остатка после прокаливания — 75(а + Ь), причем ■ Ъ).... = о,7 . Отсю- 93а + 119Ь да Ь = 1,2а.
Массовые доли компонентов исходной смеси равны:


га[Со(ОН)₂] =

93а
93а + 119&

= 0,394;


со[СоС0₃] =

119Ь
93а + 119Ь

= 0,606.

135. 
     (Харьков-98, 1.1.4)
     

В токе хлора сожгли 1,76 г смеси медных и же­лезных опилок, в результате чего образовалось 4,60 г сме­си хлоридов металлов.

1. 
   Рассчитайте массовые доли металлов в смеси.
   
2. 
   Вычислите молярные доли хлоридов.
   
3. 
   Какую массу хлорида железа можно было бы получить при растворении смеси опилок в соляной кислоте?
   

151