Question

При разложении 0,2 моль соли (a) получается вода и 8,96 л (н.у.) смеси трех газов. после сушки газы пропустили через 1м раствор гидроксида натрия, при этом масса раствора увеличивается на 7,1 г, а объем газов уменьшается на 25%. через оставшиеся газы пропустили искровой электрический разряд, а затем растворили в воде. при этом образовалась смесь двух кислот массой 11 г и мольным соотношением 1: 1 (учитывать, что все реакции проходили количественно). определите состав и молекулярную формулу соли а. ответ обоснуйте. запишите уравнения всех реакций, о которых идет речь в .

Answer 1

6.При пропускании через щелочь объем газозой смеси уменьшился на

1/4, т.е. щелочь поглотила 8, 96 = 0,1 моль газа. Масса раствора возросла на 7,1 г, это означает, что молекулярная масса поглощенного газа 7,1/0,1 = 71. Это Cl2:

2KOH + Cl2 = KCl + KOCl + H2O;

(если щелочь холодная)

6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3Н2O.

(горячая щелочь)

0,2 моль исходной соли выделили 0,1 моль Сl2, значит, 1 моль исходной соли содержит 1 моль атомов хлора. Поскольку соль дает при разложении воду, то она содержит еще водород Н и кислород O. Из числа возможных вариантов исключаем кристаллогидраты, т.к. это не приводит к решению.

Из чего следует, что водород и кислород входят в состав соли. Тогда анионом этой соли является анион кислородной кислоты хлора: СlO–;СlO–2;СlO3–;СlO4–.Тогда водород должен входить в состав катиона этой соли. Т.к. твердого остатка при разложении не образовалось, то в состав катиона не входят атомы металла. Такими катионами могут быть: NН4+, N2H5+, NH3OН+ и т.д.

Значит, смесь 3-хгазов – это N2, Cl2 и O2. После поглощения Cl2 через смесь N2 и O2 пропустили электрический разряд:

N2 + O2 = 2NO;

2NO + O2 = 2NO2

При растворении в воде в присутствии O2 протекают следующие процессы:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

2NO2 + Н2O = HNO3 + HNO2.

Эквимолярная смесь HNO2 и HNO3 образуется только в том случае, если весь NO прореагировал полностью с O2, давая NO2

2NO+ O2 = 2NO2

2NO2 + Н2O = HNO3 + HNO2.

Из уравнений видно, что перед пропусканием искры соотношение N2 и О2равно 1 : 2. Поскольку смесь O2 и N2 имеет объем 3/4. 8,96 = 6,72 л и их общее количество 6,72/2,24 = 0,3 моль, тогда O2 = 0,2 моль, и N2 = 0,1 моль. Поскольку из 0,2 моль исходной соли образовалось 0,1 моль N2, , то в состав катиона входит только один атом азота.

Возможные катионы – NН4+, NH3OН+ . Учитывая, что кислорода выделилось 0,2 моль, находим, что исходные соли:

NH4ClO4 или [NН3ОН]ClO3;

2NH4ClO4 = N2 +Cl2 + 4Н2O + 2O2; 0,2 моль 0,1 0,1 0,2

2[NН3ОН]ClO3 = N2 + Cl2 + 4Н2O =2O2.