Question

В лаборатории собрали установку, представленную на рисунке.
Простое газообразное вещество А пропустили из газометра 1 через склянку 2 с концентрированной серной кислотой в кварцевую трубку 3.
В трубке находилась керамическая лодочка 4 с простым веществом B. Масса навески В до опыта составляла 1,47 г. После того, как газ А вытеснил весь воздух из установки, сильно нагрели вещество В, которое сначала расплавилось, а потом воспламенилось. В результате получили 2,45г твёрдого продукта реакции, который аккуратно перенесли в раствор, содержащий 0,3 моль хлороводорода. Для нейтрализации соляной кислоты, оставшейся после реакции, потребовалось 200 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л.
Если продукт взаимодействия веществ А и В обработать не раствором кислоты, а водой, то наблюдается выделение газа с резким запахом.
Определите вещества А и В.

Answer 1

1) "Если продукт взаимодействия веществ А и В обработать не раствором кислоты, а водой, то наблюдается выделение газа с резким запахом." и "Простое газообразное вещество А пропустили из газометра 1 через склянку 2 с концентрированной серной кислотой в кварцевую трубку 3. В трубке находилась керамическая лодочка 4 с простым веществом B." - судя по этим 2 условиям, A - азот N2, а B - какой-то металл, образ-е нитрид (с.о. N = -3, М экв. N = 14/3 = 4.667 г/моль);

2) т.е. при внес-и образ-ся нитрида в к-ту (а не в воду), выд-ся сначала NH3 ("газ с резким запахом") вст-т в р-ию с HCl с образ-м хорошо р-ой соли - NH4Cl;

3) масса N по условию = 2.45-1.47 = 0.98 г, по з. эквив-в, М экв. B = 1.47*(4.667/0.98) = 7 г/моль (соот-т М лития Li = 7 г/моль - ост-е вар-ы не рассм-м, т.к. например нитрид кремния Si3N4 не соот-т условию по физ.-хим-м св-м);

4) а) 3Li (М = 7 г/моль) + 0.5N2 = Li3N (М = 35 г/моль) - из 1.47/7 = 0.21 моль Li пол-ся 35*(0.21/3) = 2.45 г Li3N - соот-т условию;

б) NaOH + HCl = NaCl + H2O - в р-ию с 0.1*0.2 = 0.02 моль NaOH вст-о соот-но 0.02 моль HCl, т.о. n HCl, прореаг-о с Li3N по условию, = 0.3-0.02 = 0.28 моль;

в) по ур-ю: Li3N + 4HCl = 3LiCl + NH4Cl для р-ии с 0.21/3 = 0.07 моль Li3N треб-ся HCl кол-м = 0.07*4 = 0.28 моль - соот-т условию (см. 4б)).