Question

Для приготовления пирофорного нанопорошка металла юный химик использовал твёрдую двухосновную кислоту А, содержащую

Answer 1

1. Из описания химических свойств можно предположить, что речь идёт о соединениях свинца. Так, именно для свинца характерно выпадение чёрного осадка сульфида, который при действии перекиси водорода окисляется в белый сульфат, окисление гипохлоритом до оксида свинца (IV). Этот вывод можно подтвердить выводом формулы оксида. В общем случае для оксида MOx, где x = 0,5; 1; 1,5; 2 и т. д. имеем 16x / (M + 16x) = 0,0717. При x = 1, M = 207, свинец. Выделяющийся при действии на вещество Б газ – углекислый (M = 1,9722,4 = 44 г/моль). Значит, вещество В – карбонат свинца PbCO3 (минерал церуссит). Проверяем по массовой доле углерода: 12 / (207 + 60) = 0,045. Органическая кислота А, по-видимому, содержит в своём составе углерод, водород и кислород, её формула CхHyOz. Массовая доля углерода равна 12x / (12x + y + 16z) = 0,32. Получаем 25,5x = y + 16z. Перебором (x = 2, 3, 4; y = 3, 4, 4, 6; z = 2, 3, 4) получаем x = 4, y = 6, z = 6, что соответствует двухосновной винной кислоте C4H6O6: HOOC–CH(OH)–CH(OH)–COOH. Вещество В – тартрат свинца Pb(C4H4O6).
PbCO3 + C4H6O6 → PbC4H4O6 + CO2 + H2O
PbC4H4O6 + H2S → PbS↓ (чёрный осадок) + С4H6O6.
PbS + 4H2O2 → PbSO4 (белый)+ 4H2O
PbC4H4O6 + 6NaClO + 8NaOH → PbO2(коричневый) + 6NaCl + 4Na2CO3 + 6H2O
PbC4H4O6 → Pb + 2H2O + 4CO
А – винная кислота
Б – карбонат свинца
В – тартрат свинца
Г – свинец
Д – оксид свинца(IV)
2. Можно получить пирофорные железо и кобальт разложением оксалатов, формиатов, цитратов, например
Co(HCOO)2 = Co + CO + CO2 + H2O
FeC2O4 = Fe + 2CO2