Школьный этап · 9 класс

Задание № 10.1

2021/22 · группа 2 · страница 14

Условие

Условие: Бинарное соединение Х массой 1,75 г поместили в 100 мл воды, при этом образовался прозрачный раствор, окрашивающий раствор фенолфталеина в малиновый цвет, и выделился газ. Этот газ смешали с 1,73 л водорода (н.у.) и закачали в сосуд с кислородом. Содержимое сосуда подожгли, по окончании реакции горения обнаружили, что в сосуде остались только кислород и вода, масса последней составила 2,70 г. Напишите формулу вещества Х.

Самопроверка

Введите ответ.

Ответы и оценивание
Ответ: NaH или HNa Точное совпадение ответа — 5 баллов
Решение и пояснение
Решение. Так как после реакции в сосуде были только кислород и водород, то и газ, который выделялся из раствора и затем закачивался в сосуд, мог состоять лишь из кислорода и/или водорода. Вода в данном случае явно не подходит (осталась в растворе), перекись водорода также осталась бы в растворе, а не переходила в газовую фазу. Значит, газ – либо водород, либо кислород. Найдём количество воды после реакции в сосуде: n(H2O) = 2,7/18 = 0,15 моль В то же время закачивали в сосуд 1,73 л водорода, то есть n(H2) = 1,73/22,4 = 0,077 моль Сопоставляя эти данные с уравнением горения водорода 2H2 + O2 = 2 H2O, видим, что 0,077 моль водорода, закаченных в сосуд, недостаточно для того, чтобы образовалось 0,15 моль воды, а это значит, что газ, который смешали с водородом – водород, и его количество равно n(H2выд.) = 0,15 – 0,077 = 0,073 моль. Бинарным соединением, взаимодействующим с водой, с выделением водорода может быть гидрид металла, обозначим его (ЭHn), уравнение его реакции с водой: ЭHn + n H2O = n H2 + Э (OH)n Откуда получаем, что количество гидрида равно: n(ЭHn) = n(H2выд.)/n = 0,073/n моль Тогда: M(ЭHn) = m(ЭHn)/ n(ЭHn) = 24*n г/моль M(Э) = M(ЭHn) – n*M(H) = 24*n – n = 23*n г/моль N 1 2 3 4 M(Э) 23 (Na) 46 69 92 Элемент Э – Na, а Х – NaH NaH реагирует с водой следующим образом: NaH + H2O = H2 + NaOH Из-за образования щёлочи в растворе возникает щелочная среда, что может быть подтверждено малиновой окраской фенолфталеина.
Иллюстрация 1 со страницы 15 сборника
Стр. 15 · нажмите, чтобы увеличить

Открыть страницу оригинала в PDF ↗