Олимпиадная задача для 11 класса

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
/\/\/
Сообщения: 112
Зарегистрирован: Ср июн 17, 2009 10:43 am

Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение /\/\/ » Ср дек 15, 2010 12:05 pm

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

Предлагаю вам подумать над "олимпиадной задачкой по химии для учеников 11 класса", которую мы не можем решить всем преподавательским составом кафедры :( :( .

Условие:
Навеску минерала массой 1,956 г обожгли на воздухе. Газ, полученный при обжиге, был количественно поглощён 160 мл 0,05М подкисленного раствора KMnO4. Масса образовавшегося при этом твёрдого осадка составила 1,716 г.
Другую навеску этого же минерала той же массы (1,956 г. - прим. ред :) ) обработали кипящей HNO3, и разбавили, получив при этом синий раствор и белый осадок массой 0,523 г. Определить состав минерала, если известно, что в него входит три элемента.
Бог с ними, с цифрами, но мы затрудняемся записать уравнения реакций :shock: .

Итак, что мы имеем:
1) Газ, выделяющийся при обжиге, должен быть восстановителем, чтобы он мог реагировать с раствором марганцовки.
На ум приходят CO, H2, H2S, HCN и др. Но этот газ образовался при обжиге, то етсь должен содержать в своём составе кислород. И какой осадок при этом может образоваться?

2) То, что осадок образовался после растворения в кислоте и разбавления, говорит о том, что пооизошло растворение и последующий гидролиз. В результате гидролиза образовались синий раствор (скорее всего, какой-то основный нитрат) и белый осадок (оксид или гидроксид).
Вы знаете какие-нибудь синие нитраты? А белых малорастворимых гидроксидов тоже немало :( .

Мне кажется, дети такое решить не способны, тем более в условиях стресса...

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10836
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение SkydiVAR » Ср дек 15, 2010 12:46 pm

/\/\/ писал(а):1) Газ, выделяющийся при обжиге, должен быть восстановителем, чтобы он мог реагировать с раствором марганцовки.
На ум приходят CO, H2, H2S, HCN и др. Но этот газ образовался при обжиге, то етсь должен содержать в своём составе кислород.
SO2 в голову не приходит?
/\/\/ писал(а):И какой осадок при этом может образоваться?
А во что превращается перманганат при этом?
/\/\/ писал(а):В результате гидролиза образовались синий раствор (скорее всего, какой-то основный нитрат) и белый осадок (оксид или гидроксид).
Вы знаете какие-нибудь синие нитраты?
Не так уж их и много, и не обязательно основных - среда-то все равно кислая. Я бы предложил начать обсуждение с нитрата меди. С белым осадком похуже, навскидку - что-нибудь из Sn, Sb, Bi, As - тут считать надо.
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

Аватара пользователя
Vittorio
Сообщения: 14670
Зарегистрирован: Вс мар 25, 2007 2:33 am

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение Vittorio » Чт дек 16, 2010 12:04 am

навскидку, белый осадок - это сера. Конц. азотка сульфиды до серы вполне окисляет. Газ при обжиге - это SO2. осадок- понятно, оксид марганца.
минерал- какой-то смешанный сульфид типа медного колчедана.. в цифрах ковыряться лениво, уж не обессудьте - мну эти олимпиадные задачи ужо заколебали.. :shuffle:

Аватара пользователя
Vittorio
Сообщения: 14670
Зарегистрирован: Вс мар 25, 2007 2:33 am

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение Vittorio » Чт дек 16, 2010 12:12 am

/\/\/ писал(а): Вы знаете какие-нибудь синие нитраты? А белых малорастворимых гидроксидов тоже немало :( .
Мне кажется, дети такое решить не способны, тем более в условиях стресса...
нитрат меди синий :) коллоидная сера- белая
ой, недооцениваете Вы детей :wink:

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10836
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение SkydiVAR » Чт дек 16, 2010 1:20 am

Vittorio писал(а):...навскидку, белый осадок - это сера...минерал- какой-то смешанный сульфид типа медного колчедана.
Кстати, вариант. Что сульфид до серы окисляется я предположил, но что цвет будет белый - не догадался...
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

/\/\/
Сообщения: 112
Зарегистрирован: Ср июн 17, 2009 10:43 am

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение /\/\/ » Пт дек 17, 2010 8:24 am

"SO2 в голову не приходит?"

Приходит, но уже после написания постов на форуме :D .


"А во что превращается перманганат при этом?"

Не надо "намекать" на MnO2. Он НЕ подходит по двум причинам:

1) В кислой среде перманганат калия восстанавливается до двухвалентного состояния - Mn2+. Диоксид марганца образуется, преимущественно, когда среда нейтральная.

2) Считаем: масса образовавшегося осадка - 1,716 г. Молярная масса диоксида марганца - 87 г/моль. Количество вещества осадка - 0,0197 моль.
Поскольку мы брали перманганата калия 0,16 л с концентрацией 0,05 моль/л, то его количество вещества составляет 0,008 моль.
Теперь подведите баланс по марганцу и скажите мне, почему в продуктах его в 2,466 раза больше, чем в исходных веществах :) .

"нитрат меди синий"

Мы тоже думали точно также, пока не посмотрели справочник. Однозначно "синим" можно назвать только сульфат меди, нитрат же является сине-зелёным, хотя основный нитрат меди гораздо ближе к синему.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение amik » Пт дек 17, 2010 9:06 am

/\/\/ писал(а):""нитрат меди синий"

Мы тоже думали точно также, пока не посмотрели справочник. Однозначно "синим" можно назвать только сульфат меди, нитрат же является сине-зелёным, хотя основный нитрат меди гораздо ближе к синему.
Безводный нитрат меди действительно имеет указанный цвет, кристаллогидрат нитрата и растворы, окраска которых обусловлена гидратированным ионом Cu(+2), синие-синие. По цвету растворов сульфат и нитрат практически неотличимы, да и разбавленный раствор хлорида к ним подтягивается.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

chimist
Сообщения: 1516
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 12:30 pm

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение chimist » Пт дек 17, 2010 2:23 pm

Насколько я помню, в незначительно подкисленных растворах может выпадать Mn3O4.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10836
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение SkydiVAR » Пт дек 17, 2010 3:11 pm

chimist писал(а):Насколько я помню, в незначительно подкисленных растворах может выпадать Mn3O4.
Ну, это еще массу уменьшит. А вот если летит не только SO2, а еще и (например!) Re2O7? И тоже выпадает в осадок - не сказано же, что осадок состоит из одного вещества. Он же тогда и белый осадок при растворении в азотке давать будет. Были еще подозрения на мышьяк с сурьмой - но их оксиды вроде не летучие?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

/\/\/
Сообщения: 112
Зарегистрирован: Ср июн 17, 2009 10:43 am

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение /\/\/ » Пт дек 17, 2010 5:18 pm

"а еще и (например!) Re2O7?"

В этом оксиде рений уже находится в максимальной степени окисления +7. Поэтому он не будет окисляться перманганатом.

Мысль Вашу понял, надо проверить другие летучие оксиды. Только вот, где бы найти их перечень :) . Придётся читать учебники по неорганике...

"По цвету растворов сульфат и нитрат практически неотличимы"

Хорошо-хорошо, amik, Вы меня уговорили - один из элементов - действительно, медь. Больше не будем читать "левые" справочники :D .

anatoliy
Сообщения: 3911
Зарегистрирован: Сб окт 04, 2008 12:46 am

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение anatoliy » Пт дек 17, 2010 6:05 pm

Поищите состав минералов в нете.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10836
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Олимпиадная задача для 11 класса

Сообщение SkydiVAR » Пт дек 17, 2010 8:11 pm

/\/\/ писал(а):"а еще и (например!) Re2O7?"В этом оксиде рений уже находится в максимальной степени окисления +7. Поэтому он не будет окисляться перманганатом.
Да в общем-то и не надо его окислять - достаточно, чтобы он соосадился с двуокисью марганца...
/\/\/ писал(а):Мысль Вашу понял, надо проверить другие летучие оксиды. Только вот, где бы найти их перечень :) . Придётся читать учебники по неорганике....
Поиск в инете по минералам меди дал рений (джесказганит), а также сурьму и мышьяк, если говорить о комплексных сульфидах, которые могут дать хоть сколь-нибудь летучие оксиды кроме SO2...
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 11 гостей