Добрый день,мои уважаемые читатели. Сегодня мы решаем задачу на неполное разложение нитрата марганца.
Поскольку объект исследования необходимо знать "в лицо" , вот - его фото (нитрата марганца):
Поведение нитратов в процессе разложения - бывает разным, в зависимости от природы нитрата и продуктов реакции (https://youtu.be/9I0YJqQmCmo)
Но наша сегодняшняя цель - разобраться в процессе неполного разложения нитрата марганца как с качественной , так и с количественной точек зрения. Итак, начинаем решать...
Задача
Навеску нитрата марганца некоторое время прокаливали, твердый осадок массой 22 г обработали соляной кислотой. Выделившийся газ поглотили 200 г 10% горячего раствора едкого натра. Для нейтрализации полученного раствора потребовалось 20 г гидрокарбоната калия. Найти массу навески Mn(NO3)2.
Решение
1. Навеску нитрата марганца некоторое время прокаливали….
Mn(NO3)2=MnO2+ 2NO2↑(1)
Mn(NO3)2 ≠(таким образом показано предположение, что разложилась только часть вещества)
Состав твердого остатка- MnO2 (образ) и Mn(NO3)2 (неразл)
2. … твердый осадок массой 22 г обработали соляной кислотой.
Mn(NO3)2 +HCl≠
MnO2 +4 HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)
3. Выделившийся газ поглотили 200 г 10% горячего раствора едкого натра …
а)3Cl2 +6 NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O(3)
б)n исх(NaOH)=200*0,1/40=0,5 моль
Поскольку далее указывается, что полученный раствор нейтрализуют…, то , очевидно, в нем осталась непрореагировавшая щелочь.
4. Для нейтрализации полученного раствора потребовалось 20 г гидрокарбоната калия.
а)2NaOH(непрореаг по ур-ю3)+2КНСО3=К2СО3+Na2CO3+H2O (4)
б) n КНСО3=20/100=0,2 моль
в) n(NaOH непрореаг по ур-ю3) = n КНСО3=0,2 моль
n(NaOH прореаг по ур-ю3) = n исх(NaOH)-0,2=0,3 моль
5. Найти массу навески Mn(NO3)2
а) nCl2 (в уравн.3)=3/6 *n(NaOH прореаг по ур-ю3)=0,15 моль
И только сейчас мы вновь возвращаемся к твердому остатку
б) nMnO2 (по ур-ю2)= nCl2=0,15 моль,
в) nNO2 по 2 ур-ю = 2 nMnO2=0,3 моль, m(NO2)=0,3*46=13,8 г
г) из уравнения 1 видно, что масса исходного нитрата в ходе прокаливания уменьшилась только на массу NO2,
отсюда mисх Mn(NO3)2=m (твердого остатка) + m(NO2)=22+13,8=35,8 г
Некоторые комментарии к данной задаче –
***Задача реально сложная, правда, ее сложность – скорее в обилии химии, чем в логике решения.
***Решение задачи можно представить в виде спирали. В ходе решения мы сперва последовательно рассмотрели весь химизм (а это, не больше, не меньше, чем 4 реакции). Затем снова прошли через те же реакции, но уже в обратном направлении, используя численную информацию, полученную из последнего уравнения.
***Этап №5 можно было решить и другим путем – через последовательное нахождение массы оксида марганца, затем – непрореагировавшего нитрата и т.д. Предлагаемое решение, на мой взгляд, более экономично.
