Девятый класс Задача 9-1

Девятый класс

Задача 9-1

1. 
   Что собой представляет вещество Х?
   
2. 
   Что представляет собой реактив на серебро?
   
3. 
   Запишите в сокращенном ионном виде уравнение взаимодействия серебра с реактивом, уравненное с помощью полуреакций. Единственным твердым продуктом реакции является ярко-красный налет на поверхности металла.
   
4. 
   Как и почему будет изменяться окраска приготовленной жидкости при сильном разбавлении ее водой? Напишите уравнение реакции.
   
5. 
   Что произойдет, если в реактив на серебро внести кристаллы поваренной соли и нагреть? Запишите уравнение в сокращенном ионном виде.
   

1. 
   Кроваво-красное пятно, не смываемое водой – это нерастворимая соль серебра. Красная окраска соли, а также исходного вещества, указание на окислительные свойства (взаимодействие вещества с металлом приводит к окислению металла) и растворимость в воде наводит на мысль, что речь идет о соединениях хрома в высшей степени окисления. Предположение подтверждают данные о массовой доле кислорода в бинарном соединении.
   

Для М(Х)=52 г/моль (Х=Cr)

Для М(Х) =26 г/моль, М(Х) =17.3 г/моль и 13 г/моль подходящих элементов нет.

Соединение элемента X – это хромовый ангидрид CrO₃ (O) = 48/100 = 0,48 или 48%.

2. 
   При взаимодействии его с водой образуется двухромовая кислота:
   

Таким образом, реактив на серебро представляет собой раствор двухромовой кислоты.

3. 
   Двухромовая кислота окисляет серебро, превращая его в нерастворимый красный дихромат:
   

2Ag + Cr₂O₇^2- –2е = Ag₂Cr₂O₇ | 3

4Cr₂O₇^2- + 6Ag + 14Н⁺ = 3Ag₂Cr₂O₇ + 2Cr³⁺ + 7Н₂О

4. 
   При сильном разбавлении водой равновесие H₂Cr₂O₇ + H₂O 2H₂CrO₄ по принципу Ле-Шателье сместится вправо, в сторону образования хромат-ионов, которые имеют желтую окраску. Цветовой фон раствора будет становиться более желтым.
   
5. 
   При внесении в реактив кристаллов поваренной соли и нагревании раствора происходит выделение красно-бурых паров хлорида хромила – хлорангидрида хромовой кислоты:
   

1. 
   за определение формулы оксида хрома 6 б
   
2. 
   за определение состава реактива 1 б
   
3. 
   за уравнение реакции образования двухромовой кислоты 1 б
   
4. 
   за уравнение взаимодействия реактива с серебром 6 б
   
5. 
   за уравнение равновесия при разбавлении и объяснение его смещения 4 б
   
6. 
   за объяснение пункта 4 и написание уравнения реакции 2 б
   

Задача 9-2

«Оводотворенно-иодовая кислота в природе не находится, но искусством не легко получается через обрабатывание обыиоденного содия, серною кислотою; ибо кислота оводотворенно-иодовая разлагается серною кислотою; при чем образуется вода и серноватая кислота и отделяется чистый иодий.

Мы имеем несколько способов приготовлять кислоту оводотворено-иодовую смотря потому, хотим ли эту кислоту иметь в воздухообразном виде, или в соединении с водой, то есть в жидком виде. Вот как получается воздухообразная сия кислота……. »

Александр Иовский, Начальные основания химии, Москва, 1832, том 2, с. 466.

1. 
   Определите, какую соль в то время называли обыиоденным содием, если известно, что она содержит 15,3 весовых процента элемента содия?
   
2. 
   Что такое оводотворенно-иодовая кислота, серноватая кислота, чистый иодий? Запишите уравнение реакции взаимодействия обыиоденного содия с концентрированной серной кислотой (реакция 1).
   
3. 
   Предложите способ получения воздухообразной оводотворенно-иодовой кислоты (реакция 2) и оводотворено-иодовой кислоты (реакция 3).
   
4. 
   Однажды на дне узкогорлой склянки с оводотворенно-иодовой кислотой обнаружили кусок иодия. Выскажите предположение, как он туда попал
   

5. 
   Сколько лет отделяют год основания Московского Университета от года издания книги Иовского?
   

1. 
   Из названия кислоты и ее соли разумно предположить, что речь идет о соединениях иода (иод – иодий). В таком случае, обыиоденный содий – это иодид металла. Содий – старое название натрия, оно сохранилось в английском sodium и в русском слове «сода». Значение массовой доли натрия в соли подтверждает это предположение: (Na) = 23/150 = 0,153.
   
2. 
   Оводотворенно-иодовая кислота - HI, обыиоденный содий - NaI, серноватая кислота – H₂S, чистый иодий – I₂. Реакция взаимодействия обыиоденного содия с серной кислотой:
   

8HI + H₂SO_{4 конц} = 4I₂ + H₂S + 4H₂O

или суммарно:

8NaI + 5H₂SO_{4 конц} = 4Na₂SO₄ + 4I₂ + H₂S + 4H₂O (возможно также образование S или SO₂) (1)

3. 
   Воздухообразную оводотворенно-иодовую кислоту, то есть газ иодоводород получают действием водной суспензии красного фосфора на иод:
   

или гидролизом иодидов неметаллов, например, иодида фосфора, в небольшом количестве воды:

PI₃ + 3H₂O = H₃PO₃ + 3HI↑ (2)

Оводотворено-иодовую кислоту получают растворением иодоводорода в воде или пропусканием сероводорода через суспензию иода в воде:

H₂S + I₂ = 2HI_{(раствор)} + S (3)

4. 
   Иод образовался при окислении раствора иодоводорода кислородом воздуха:
   

5. 
   77 лет (1755 – год основания московского университета)
   

1. 
   за определение состава обыиоденного содия 2 б
   
2. 
   за определение состава оводотворенно-иодовой кислоты, серноватой кислоты, чистого иодия (по 2 б) 6 б
   
3. 
   за уравнение реакции взаимодействия обыиоденного содия с серной кислотой (два уравнения или одно суммарное реакция 1) 4 б
   
4. 
   за уравнение реакции получения воздухообразной оводотворенно-иодовой кислоты (любое одно уравнение реакции 2) и оводотворено-иодовой кислоты (реакция 3) (по 2 б) 4 б
   
5. 
   за объяснение возникновения иодия в склянке (реакция 4) 2 б
   
6. 
   за знание года основания Московского университета и расчет количества лет 2 б