Соль А массой 36,0 г растворили в воде, не допуская контакта раствора с воздухом. Если к образовавшемуся бесцветному раствору добавить избыток азотной кислоты, то у раствора появится окраска. При выпаривании полученного раствора образуется кристаллогидрат, в котором содержится 48,4 г безводной соли Б. При термическом разложении соли Б образуются твёрдое вещество и смесь двух газов, мольное соотношение компонентов в которой составляет 1 : 4. Разложение соли А при нагревании приводит к образованию таких же продуктов, что и в случае соли Б, но в другом соотношении.
-
Какие соли были взяты? Укажите в ответе их молярные массы (в г/моль), атомные массы элементов необходимо брать с точностью до целых.
-
Определите с точностью до целых массу (в граммах) газовой смеси, выделяющейся при полном термическом разложении 36,0 г соли А.
-
Определите объёмную долю того компонента газовой смеси, образующейся при разложении соли А, которого меньше в смеси. Ответ укажите в процентах с точностью до целых.
Ответ
- Так как после действия азотной кислоты на соль А качественный состав смеси продуктов разложения не поменялся, то можно сделать вывод, что соли А и Б — нитраты некоторого металла с переменной валентностью, причём в Б степень окисления металла выше, чем в А. С учётом того, что соль, содержащая катионы металла с меньшей степенью окисления, не окрашивает раствор, а другая соль окрашивает, то разумно предположить, что соль А — нитрат железа(II), а соль Б — нитрат железа(III). Проверим этот вывод. Количества нитратов железа должны быть одинаковыми:
Значит, наше предположение было верно. Соль А — Fe(NO3)2, соль Б — Fe(NO3)3.
Молярная масса соли А равна 180 г/моль, соли Б — 242 г/моль.
- Газовая смесь, образующаяся при разложении обеих солей — это смесь кислорода и оксида азота (IV):
При разложении 0,2 моль нитрата железа (II) образуется 0,4 моль диоксида азота и 0,05 моль кислорода. Их массы равны:
Масса газовой смеси:
- Объёмная доля кислорода (компонент смеси, которого образуется меньше) равна:
Ответ: