Задание №177451: Турнир Ломоносова 2007
8. (10–11) При электролизе расплава 3,4 г некоторой соли на аноде ◦ выделяется газ массой 1,84 г. При 100 C и нормальном атмосферном давлении объёмгаза составляет 1,093 л, а при снижении температуры до ◦ 40 C без изменения давления объём уменьшается в 1,8 раза. Газ полностью поглощается раствором щёлочи, образуя две соли. При нагревании полученной смеси солей (после выделения из раствора) остаётся только одна соль, расплав которой и был подвергнут электролизу. Определите, о каких веществах идёт речь. Объясните необычные свойства полученного газа. Напишите уравнения упомянутых реакций.
Что проверяет это задание
Задание относится к теме «Турнир Ломоносова 2007» и рассчитано на уровень 10 класса. Для решения понадобятся:
- составление уравнений реакций
- расчёты по формулам
- анализ свойств веществ
Источник: Турнир имени М. В. Ломоносова — официальный архив · 2007
Качество материала
Показываем, из чего состоит страница и можно ли проверить материал по первоисточнику.
Последняя проверка решения:
Происхождение задания
- Банк заданий
- Турнир имени М. В. Ломоносова — официальный архив
- Организатор
- Редакция «Я сам решу»
- Год материала
- 2007
- Материалы
- 1 файл
Связанные понятия
План самостоятельного решения
- Перепишите известные данные и отдельно сформулируйте, что требуется найти или доказать.
- Свяжите условие с темой «Турнир Ломоносова 2007» и выберите подходящее правило, формулу или способ рассуждения.
- Запишите промежуточные шаги: это помогает заметить потерянный знак, случай или логический переход.
- Сверьте результат со всеми ограничениями условия и только затем откройте подробный разбор.
Ориентировочное время: 15 минут.
Закрепить тему
После разбора попробуйте решить ещё десять заданий по предмету «Химия». Вариант формируется заново, а ответы можно сразу проверить.
Решение по шагам
8. Рассчитаем молярную массу µ неизвестного газа по уравнению
Менделеева–Клапейрона PV = (m/µ)RT для двух состояний:
◦
mRT1 mR 373 K
при 100 C (T = 373 K) : µ1 = =
PV1 P · V1
◦
mRT2 mR 313 K
при 40 C (T = 313 K) : µ2 = = 1,51µ1
PV2 P · V1/1,8 ≈
То есть при разных температурах молярная масса газа оказывается
неодинаковой. Значит, при охлаждении состав молекулы газа изменя-
ется.
Из условия задачи напрашивается предположение, что газ — это
NO , который существует в равновесии с димером N O , причём при
2 2 4
охлаждении равновесие смещается в сторону N O .
2 4
Тогда исходная соль представляет собой нитрит. Количество выде-
лившегося NO составляет 1,84/46 = 0,04 моль. На катоде при этом
2
выделилось 3,4 1,84 = 1,56 г металла, а молярная масса металла
−
составляет 1,56/0,04 = 39 г/моль, что соответствует калию.
Таким образом, исходное вещество — нитрит калия KNO .
2
Электролиз расплава: KNO K + NO .
2 2
→
Другие упомянутые реакции:
2NO + 2KOH KNO + KNO + H O
2 2 3 2
→
нагревание
2KNO KNO + O
3 2 2
−−−−−−−→
Используемые формулы
Менделеева–Клапейрона PV = (m/µ)RT для двух состояний:при 100 C (T = 373 K) : µ1 = =при 40 C (T = 313 K) : µ2 = = 1,51µ1лившегося NO составляет 1,84/46 = 0,04 моль.выделилось 3,4 1,84 = 1,56 г металла, а молярная масса металласоставляет 1,56/0,04 = 39 г/моль, что соответствует калию.
Самопроверка после решения
- Я использовал все данные из условия и не добавил неподтверждённых предположений.
- Каждый переход в рассуждении объяснён правилом, формулой или ранее доказанным фактом.
- Ответ соответствует вопросу, а обозначения и единицы измерения записаны однозначно.
- Я сравнил свой ход решения с разбором и понял причину каждого отличия.
Типичные ошибки
- Пропустить часть условия.
- Сделать вывод без проверки промежуточного шага.
- Записать только ответ без объяснения.