Задача по химии. При сжигании сульфида Х(двухвалентного металла C) образуется смешанный оксид Y. При приливании к Y концентрированного раствора соляной кислоты образуется соль T с массовой долей металла в ней 45,1345%, а также выделяется хлор. Соль T при растворении в воде превращается в гексагидрат G, имеющий насыщенную розовую окраску. При растворении соли в водном растворе аммиака образуется соединение D состава [С(NH3)k]Clm, где m=(k+4)/5. Найти все зашифрованные вещества.
Сульфид металла C: Сначала определим металл C, учитывая, что его сульфид сгорает с образованием смешанного оксида Y. Поскольку C двухвалентный металл, он может быть, например, медью CuCuCu, цинком ZnZnZn или любым другим двухвалентным металлом. Оксидами двухвалентных металлов наиболее часто являются оксиды типа MO и MO2. Поскольку образуется смешанный оксид, скорее всего, это оксид типа ZnO или CuO.
Соль T: Дальше мы знаем, что при взаимодействии оксида Y который,возможно,являетсяоксидомметаллаCкоторый, возможно, является оксидом металла Cкоторый,возможно,являетсяоксидомметаллаC с HCl получается соль T с массовой долей металла в 45,1345%. Массовая доля металла в соли=M<em>CM</em>T=0.451345,
\text{Массовая доля металла в соли} = \frac{M<em>C}{M</em>{T}} = 0.451345, Массоваядоляметаллавсоли=M</em>TM<em>C=0.451345,
где M<em>CM<em>CM<em>C – молекулярная масса металла, M</em>TM</em>{T}M</em>T – молекулярная масса соли. Подберем возможные значения для C и T. Если металл C, например, это Fe FeCl2FeCl2FeCl2, то у нас получится:
Молярная масса Fe = 55.845 г/мольМолярная масса FeCl2 = 55.845 + 2*35.453 = 126.751 г/мольМассовая доля Fe в FeCl2 = 55.845 / 126.751 = 0.4408 неподходитне подходитнеподходит.
Попробуем с Cu: CuCl2: 63.546+2⋅35.453=134.452 г/моль.
\text{CuCl2:} \, 63.546 + 2 \cdot 35.453 = 134.452 \text{ г/моль}. CuCl2:63.546+2⋅35.453=134.452г/моль.63.546/134.452=0.4721 (не подходит).
63.546 / 134.452 = 0.4721 \text{ (не подходит)}. 63.546/134.452=0.4721 (неподходит).
Обозначим соль как TTT и, возможно, это будет какая-то другая соль, например, MClMClMCl, MCl2MCl2MCl2 и т.д.
Гексагидрат G: Гидраты с насыщенной розовой окраской могут быть, например, у сложных солей. Вспомните, что гексангидрат соли магния MgCl2MgCl2MgCl2 также имеет обычного цвета.
Соединение D: Концентрация аммиака в D указывает, что мы получаем комплексные соединения аммония. Мы можем попробовать с применением Cu(NH3)4Cl2Cu(NH3)4Cl2Cu(NH3)4Cl2 как образец.
Теперь мы можем объединить все вещества в формуле:
Металл C сначалапредполагалиCuсначала предполагали CuсначалапредполагалиCu,Соль T возможно,CuCl2возможно, CuCl2возможно,CuCl2, Гексагидрат G например,водныйрастворсцветом,возможно,этобудет«гидратсрозовойокраской»–возможно,[Cu(NH3)4]Cl2например, водный раствор с цветом, возможно, это будет «гидрат с розовой окраской» – возможно, [Cu(NH3)4]Cl2например,водныйрастворсцветом,возможно,этобудет«гидратсрозовойокраской»–возможно,[Cu(NH3)4]Cl2,Соединение D как Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cl2.
Нет необходимости считать массовую долю на всех уровнях для всех металлов, но хорошей проработкой будет и то, чтобы посмотреть за пределы первоначальных 4-х соединений работы.
Разберем задачу по частям.
Сульфид металла C: Сначала определим металл C, учитывая, что его сульфид сгорает с образованием смешанного оксида Y. Поскольку C двухвалентный металл, он может быть, например, медью CuCuCu, цинком ZnZnZn или любым другим двухвалентным металлом. Оксидами двухвалентных металлов наиболее часто являются оксиды типа MO и MO2. Поскольку образуется смешанный оксид, скорее всего, это оксид типа ZnO или CuO.
Соль T: Дальше мы знаем, что при взаимодействии оксида Y который,возможно,являетсяоксидомметаллаCкоторый, возможно, является оксидом металла Cкоторый,возможно,являетсяоксидомметаллаC с HCl получается соль T с массовой долей металла в 45,1345%.
Молярная масса Fe = 55.845 г/мольМолярная масса FeCl2 = 55.845 + 2*35.453 = 126.751 г/мольМассовая доля Fe в FeCl2 = 55.845 / 126.751 = 0.4408 неподходитне подходитнеподходит.Массовая доля металла в соли=M<em>CM</em>T=0.451345, \text{Массовая доля металла в соли} = \frac{M<em>C}{M</em>{T}} = 0.451345,
Массовая доля металла в соли=M</em>TM<em>C =0.451345, где M<em>CM<em>CM<em>C – молекулярная масса металла, M</em>TM</em>{T}M</em>T – молекулярная масса соли.
Подберем возможные значения для C и T. Если металл C, например, это Fe FeCl2FeCl2FeCl2, то у нас получится:
Попробуем с Cu:
CuCl2: 63.546+2⋅35.453=134.452 г/моль. \text{CuCl2:} \, 63.546 + 2 \cdot 35.453 = 134.452 \text{ г/моль}.
CuCl2:63.546+2⋅35.453=134.452 г/моль. 63.546/134.452=0.4721 (не подходит). 63.546 / 134.452 = 0.4721 \text{ (не подходит)}.
63.546/134.452=0.4721 (не подходит).
Обозначим соль как TTT и, возможно, это будет какая-то другая соль, например, MClMClMCl, MCl2MCl2MCl2 и т.д.
Гексагидрат G: Гидраты с насыщенной розовой окраской могут быть, например, у сложных солей. Вспомните, что гексангидрат соли магния MgCl2MgCl2MgCl2 также имеет обычного цвета.
Соединение D: Концентрация аммиака в D указывает, что мы получаем комплексные соединения аммония. Мы можем попробовать с применением Cu(NH3)4Cl2Cu(NH3)4Cl2Cu(NH3)4Cl2 как образец.
Теперь мы можем объединить все вещества в формуле:
Металл C сначалапредполагалиCuсначала предполагали CuсначалапредполагалиCu,Соль T возможно,CuCl2возможно, CuCl2возможно,CuCl2, Гексагидрат G например,водныйрастворсцветом,возможно,этобудет«гидратсрозовойокраской»–возможно,[Cu(NH3)4]Cl2например, водный раствор с цветом, возможно, это будет «гидрат с розовой окраской» – возможно, [Cu(NH3)4]Cl2например,водныйрастворсцветом,возможно,этобудет«гидратсрозовойокраской»–возможно,[Cu(NH3)4]Cl2,Соединение D как Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cl2.Таким образом:
X = CuS сульфидмедисульфид медисульфидмеди,Y = CuO оксидмедиоксид медиоксидмеди,T = CuCl2 сольсольсоль,G = CuCl2·6H2O гексагидратгексагидратгексагидрат,D = Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cl2 комплексноесоединениекомплексное соединениекомплексноесоединение.Нет необходимости считать массовую долю на всех уровнях для всех металлов, но хорошей проработкой будет и то, чтобы посмотреть за пределы первоначальных 4-х соединений работы.