Задача Nº 4 При строительных работах часто используют бинарное соединение Х, которое при погружении в воду образует горючий газ У. Этот газ при сгорании выделяет большое…
Задача Nº 4 При строительных работах часто используют бинарное соединение Х, которое при погружении в воду образует горючий газ У. Этот газ при сгорании выделяет большое количество теплоты и используется при сварке металлов. Получит ли отравление мальчик, бросивший камешек соединения Х массой 160 граммов в лужу воды объемом 180 л, содержащую 7% растворенных веществ? Газ У, в количестве более 0,125 моль опасен для жизни. 1. Установите формулу вещества Х, если известно, что оно состоит из активного металла, ионы которого окрашивают пламя в кирпично-красный цвет и неметалла, который является основным элементом живой природы. Массовая доля неметалла в этом соединении 0,375. Назовите вещество х. 2. Газ У - углеводород без цвета и запаха, плотность газа по воздуху равна 0,896. Установите формулу газа, назовите его. 3. Изобразите структурную формулу газа У, если валентность углерода в соединении максимальная. 4. 5. Напишите уравнение реакции взаимодействия Х с водой. Рассчитайте количество вещества газа У, которое выделится. Опасно ли это для здоровья мальчика? Задача Nº 5 В четырех пронумерованных пробирках находятся кристаллические образцы оксидов белого цвета: оксид кремния(IV), оксид фосфора(V), оксид алюминия и оксид натрия. При испытаниях установлено, что: 1. В воде растворяются только оксиды из пробирок Nº2 и Nº3, причем в образовавшихся растворах фиолетовый лакмус синий (пробирка Nº 3) и красный (пробирка Nº 2) 2. Содержимое пробирки Nº 1 растворяется только в концентрированном растворе гидроксида натрия, а пробирки Nº4 - и в растворе гидроксида натрия, и в соляной кислоте. 3. Установите соответствие между формулами веществ и номерами пробирок, где они находятся. Дайте объяснение. 4. Напишите необходимые уравнения реакций.
Задача Nº 4
Определение вещества X: Вещество X – это соединение, состоящее из активного металла и неметалла с массовой долей 0,375. Активный металл, окрашивающий пламя в кирпично-красный цвет – это литий (Li). Неметалл, который является основным элементом живой природы, это углерод (C).
Составим уравнение для определения формулы: \[ X = Li_yC_z \] Учитывая массовую долю углерода (C) в соединении: \[ \frac{z \cdot M_C}{M_{X}} = 0.375 \] где \(M_C = 12 \, \text{г/моль} \) (углерод) и \(M_Li = 6.94 \, \text{г/моль} \). Для простоты давайте примем x=1 (один литий) и z=1 (один углерод): \[ M_X = 6.94 + 12 = 18.94 \, \text{г/моль} \] Массовая доля углерода: \[ \frac{12}{18.94} \approx 0.634 \, (недостаточно). \] Следовательно, пробуем другие комбинации. Если предположить Li₂C (литий имеет степень окисления +1): \[ X = Li_2C \rightarrow M_X = 2(6.94) + 12 = 25.88 \, \text{г/моль} \] \[ \frac{12}{25.88} \approx 0.464 (сильно превышает) \] В итоге, правильной формулой будет \(\text{Li}_2\text{C}\) или, по другим данным, \(\text{LiC_2}\).
Определение газа U: Газ U – это углеводород без цвета и запаха с плотностью 0,896. Обычно это может быть этан (C₂H₆) или метан (CH₄). Но учитывая плотность, это вероятно пропан (C₃H₈).
Структурная формула газа U (пропан): \[ \text{H} \, | \, \text{H} \, | \, \text{H} \, | \, \text{H} \quad \text{C} \, — \, \text{C} \, — \, \text{C} \, | \, | \, | \text{H} \, \text{H} \, \text{H} \]
Уравнение реакции взаимодействия X с водой: \[ \text{Li}_2\text{C} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C} + \text{H}_2 + \text{LiOH} \]
Расчет количества газа U: Молярная масса пропана: \(M_{C_3H_8} = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 44 \, \text{г/моль}\).
Рассчитаем массу газа пропана: Из 160 г \(\text{LiC_2}\) выделится:
\(0,125\, \text{моль}\) считается опасным: \[ \text{Количество вещества пропана} = n = \frac{160 \, г}{M} = \frac{160 \, г}{18.94 \, г/моль} \approx 8.44 \, моль \] Пропан, в объёме допустимого количества = 7 моль, что выше предела. Это опасно для здоровья.
Задача Nº 5
Установление оксидов:
- Пробирка №1: оксид кремния(IV) \(SiO_2\) (не растворяется в воде, только в NaOH).
- Пробирка №2: оксид фосфора(V) \(P_2O_5\) (растворим, изменяет лакмус на красный - кислота).
- Пробирка №3: оксид алюминия \(Al_2O_3\) (растворим в щелочах, меняет лакмус на синий).
- Пробирка №4: оксид натрия \(Na_2O\) (растворим и в кислых, и в щелочных средах).
Уравнения реакций:
- \(SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O\)
- \(P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4\)
- \(Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2NaAl(OH)_4\) (образование растворимого алюмината натрия).
- \(Na_2O + HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O\)
Теперь следует провести сопоставление между номерами пробирок и их оксидами в порядке нахождения.
