Задач на неполное разложение множество. В основном это - разложение нитратов. А хотелось бы затронуть зрелищный аспект разложения солей.
И это - прежде всего, вулкан из бихромата аммония.
Что характерно, в таких опытах ничего не говорится о токсичности бихромата аммония. Это - вещество относится к 1-му классу опасности. Смертельная доза для человека — единовременное принятие 2 г реактива. Частицы пыли в воздухе могут вызвать тяжелое отравление при их вдыхании. При регулярном и длительном контакте вызывает аллергии, раздражение органов дыхания и слизистых глаз, провоцирует развитие онкологических заболеваний, астмы, трудно заживающих язв на коже. Реактив вызывает мутагенные изменения. При проглатывании легко всасывается в кровь, вызывает заболевания печени и почек, органов дыхания, ЖКТ. Соединение может накапливаться в живых организмах. В лабораториях опыты ДОЛЖНЫ проводить в вытяжном шкафу. При разложении бихромата аммония получается оксид хрома (3). Его токсичность меньше в сотни раз, чем у шестивалентного хрома.
Еще один лидер в химических фокусах - хлорат калия, бертолетова соль.
Раньше она была в наборах "Юный химик" и школьники очень веселились, принося ее на урок и проделывая "штучки" , продемонстрированные в видео.
А уж реакция разложения известняка (карбоната кальция) с последующим гашением образовавшегося оксида кальция водой была основной фишкой в романе Луи Буссенара "Похитители бриллиантов".
Но... вернемся к решению 34 задачи.
Сегодня в ней будет рассмотрено разложение нитрата железа (2). Посмотрите на его кристаллогидрат, какой красавец:
Задача
Нитрат железа (2) массой 72 г частично разложили при нагревании. Твердый остаток поместили в 200 г 10% раствора гидроксида натрия. При этом наблюдалось выпадение осадка. Определите объем смеси газов, выделившихся при разложении нитрата железа (2) (при н.у.), если массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе равна 5,74%.
Решение.
1. Нитрат железа (2) массой 72 г частично разложили при нагревании…
а) 4Fe(NO3)2=2Fe2O3+8NO2↑+O2↑ (1)
Fe(NO3)2≠
б) n исх Fe(NO3)2=72/180=0,4 моль
в)твердый остаток - Fe2O3 (образ) и Fe(NO3)2(неразл)
Для определения количественного состава остатка информации недостаточно. Скорее всего, задача будет решаться по спирали.
2. Твердый остаток поместили в 200 г 10% раствора гидроксида натрия. При этом наблюдалось выпадение осадка……. массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе равна 5,74 %.
а) Fe2O3 +NaOH≠ (реакция возможна только при сплавлении)
Fe(NO3)2 +2NaOH = Fe(OH)2↓+2 NaNO3 (2)
б) n исх (NaOH)=200*0,1/40=0,5 моль
И по прежнему нет информации, используя которую, мы могли бы определить состав твердого остатка. В том случае, когда исчерпаны все возможности численной информации, т.е. мы «упираемся лбом в неразрешимую проблему», выход один – вводить иксы. Обычно я иксую моли того вещества, которое, с одной стороны, наиболее близко находится к ответу на вопрос задачи, с другой стороны – связано с неиспользованными числовыми данными. В данном случае это – вещество, которое входит в состав твердого остатка и реагирует со щелочь, т.е., неразложившийся нитрат железа
В) пусть nFe(NO3)2(неразл)=x моль, тогда n(NaOH), прореаг. по реакции 2 = 2х моль,
n оставш(NaOH)= n исх (NaOH)- n прореаг (NaOH)=0,5-2х моль.
m оставш(NaOH)=40*(0,5-2х)
m конечного раствора=200+180х-90х=200+90х
Тогда W(NaOH)в конечн рре)= 40*(0,5-2х)/( 200+90х)=0,0574, откуда х=0,1 моль
Т.о, nFe(NO3)2(неразл)=0,1 моль
3. Определите объем смеси газов, выделившихся при разложении нитрата железа (2) (при н.у.),…
а) n исх Fe(NO3)2= 0,4 моль(см.пункт 1)
nFe(NO3)2(неразл)=0,1 моль
nFe(NO3)2( разл)=0,4-0,1=0,3 моль
б)Тогда, согласно уравнению 1, n(O2)=1/4 nFe(NO3)2( разл)=0,3/4=0,075 моль
nNO2=2 nFe(NO3)2( разл)=0,6 моль,
nсумм газов = 0,675 моль
V(газов)=0,675*22,4=15,12 л
Задач на неполное разложение великое множество. Наряду с разложением в них могут быть использованы самые различные процессы , от всевозможных окислительно-восстановительных реакций, до всевозможных реакций ионного обмена. Тем не менее, как было показано в приведенных выше примерах, использование приема «step by step» позволяет с минимальными затратами времени (и других ресурсов) решать поставленные задачи.
Что же мы будем разбирать дальше – пластинки, электролиз, растворимость, …?
Жду Ваши пожелания, в противном случае – «как карта ляжет», но что-то меня тянет к пластинкам. А там – видно будет…
Всего вам доброго, мои верные читатели!
Задумываюсь о бонусах для вас, каковыми могут, например, стать самые крутые сборники по подготовке к ЕГЭ. В этом году мои 100 и 98 -–балльники, воспитанные на них в течение года, сделали тестовую часть за 15-20 минут.
