ВсОШ 2024, РЭ, 9 класс, №1
Лает, но не кусает
В году немецкий химик Юстус фон Либих читал лекцию для баварской королевской семьи. Чтобы удивить высокопоставленных гостей, он продемонстрировал эффектную реакцию, в ходе которой бесцветная жидкость вспыхивает синим пламенем в атмосфере газа и раздается характерный лающий звук «гав» (р-ция . При пропускании газообразных продуктов реакции через избыток известковой воды было получено г белого осадка (р-ция , который не обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия. Объем не поглотившегося при этом газа , который входит в состав воздуха, составил мл (при температуре и давлении атм). Также известно, что жидкость при нагревании с парами воды подвергается гидролизу (р-ция с образованием смеси двух газов, имеющей плотность по воздуху . При пропускании продуктов гидролиза через раствор газа , полученного при сжигании жидкости (р-ция , наблюдается образование желтоватой взвеси вещества (р-ция , являющегося одним из продуктов «лающей» реакции.
Определите вещества , ответ подтвердите расчетами.
Обоснование, расчёты и уравнения приведите в полном решении.
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Составьте уравнения реакций .
Ответ и обоснование приведите в полном решении в конце задачи.
Полное решение задачи.
Введите решение текстом и/или прикрепите фото или PDF.
Ответ
Решение
Известковая вода образует белые осадки в реакциях с газообразными и , образуя труднорастворимые и соответственно. Поскольку продукт реакции не обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия, полученный осадок – . Реакция : + = + ; = = моль = ; Газ, являющийся основным компонентом воздуха – это азот, – . = = = моль; Логично предположить, что желтый осадок – сера или . Газы, в состав которых входит сера – это и . Реагируя между собой, они образуют серу. Реакция : + = + . Определим молярную массу смеси газов, полученных при реакции гидролиза жидкости . M(смеси) = = г/моль. Молярная масса равна г/моль, значит в смеси есть газ с молярной массой больше г/моль. Учитывая условие задачи, можно предположить, что это Определим мольные доли газов в смеси.
= + - , где – мольная доля ; Решая уравнение, получим а = = – мольная доля , а мольная доля равна . Тогда в жидкости число атомов серы в раза больше атомов углерода, что соответствует формуле . Реакция : + = + . Реакция : + = + . Составим уравнение «лающей реакции». Как было установлено ранее, ее продуктами являются , и , причем количество моль) в два раза больше количества моль). Один из реагентов – , значит второй реагент (газ содержит азот и кислород. Все атомы кислорода перешли в , а все атомы азота – в . Количество вещества атомов азота в молекуле равно = моль, а количество атомов кислорода в молекуле равно моль. Соотношение атомов азота и кислорода в газе равно . Значит газ – . Реакция : + = + + (или + = + +
| (или |