Задание № 3

Задача 3 Одним из наиболее простых входов в задачу является информация о простом веществе желтого цвета, молекулы которого имеют циклическое строение – это сера. Также понять, что речь идет о сере можно, анализируя массовую долю кислорода в веществе В. Вещество В получается при сгорании вещества А в кислороде, скорее всего это оксид. А(Х) = (16n/0.5-16n), где n – степень окисления элемента в оксиде. При n=4 получаем атомную массу серы. С другой стороны к определению серы можно было подойти и со стороны газа с запахом тухлых яиц – это сероводород. Сернистый газ (запах горелых спичек) может быть доокислен кислородом при нагревании в присутствие высшего оксида ванадия до серного ангидрида, который при взаимодействии с водой дает в качестве продукта серную кислоты. Кон ечно, черную кислоту этим методом никто не получает из-за высокой экзотермичности данной реакции. На следующей стадии серную кислоту вводят в реакцию с эквимолярным количеством щелочи, что приводит к образованию кислой соли – гидросульфата калия, т.к. серная кислота двухосновная. Итак, мы отгадали вещества А, Б, В, Г, Е, И. Про вещество Д нам известно массовое содержание кислорода и что в его состав входит три элемента-неметалла, очевидно это сера, кислород и хлор. Рассчитаем молекулярную массу соединения в расчете на один атом кислорода 16/0.237=67.5 г/моль. Это значение слишком мало, т.к. атомные массы серы и хлора в сумме дают как раз 67.5 г/моль, а ведь еще есть кислород. Рассчитаем в предположении, что в состав входит два атома кислорода – 135 г/моль вычтем две атомные массы кислорода и одну массу серы и получим атомную массу двух атомов хлора. Итак, соединение Д – хлористый сульфурил. К соединению Ж можно прийти подобными рассуждениями. Ж – хлористый тионил, вещество которое является сильным водоотнимающим агентом, что собственно оно и делает в реакции с кристаллогидратами. Для установления соединения К достаточно внимательно прочитать условие о строение аниона, анион образован двумя тетраэдрами сочлененными по вершине (сульфат- ион имеет тетраэдрическое строение). Т.о. анион в К это S2O7 2- - пиросульфат (получают пиролизом кислых солей) или дисульфат анион. Х-S А – S или S8 Б – H2S В – SO2 Г – SO3 Д – SO2Cl2 Е – H2SO4 Ж – SOCl2 З – CuSO4 И – KHSO4 К – K2 S2O7 1. H₂ + S → H₂S 2. 2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O 3. S + O₂ → SO₂ 4. 2SO₂ + O₂ → 2SO₃ 5. SO₂ + Cl₂ → SO₂Cl₂ 6. SO₃ + H₂O → H₂SO₄ 7. SO₂Cl₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl 8. H₂SO₄ + KOH → KHSO₄ + H₂O 9. 2KHSO₄ → K₂S₂O₇ + H₂O 10. SO₂ + PCl₅ → SOCl₂ + POCl₃ 11. CuSO₄·5H₂O + 5SOCl₂ → CuSO₄ + 5SO₂ + 10HCl Комментарий к проверке: решения, в которых предоставлен только ответ без каких-либо расчетов, рассуждений и подтверждений веществ по математическим данным задачи оценивается 0 баллами. Комментарий к проверке: если уравнение химической реакции написано без коэффициентов, то ставиться половина баллов за данную реакции при условии правильного написание продуктов и реагентов. Критерии оценивания: Элемент Х 1 балл Вещества А-К по 1 баллу за вещество 10 баллов Реакции 1-11 по 1 баллу за реакцию (если реакция не 11 балла уравнена, то по 0.5 баллов) Всего 22 балла