Question

Хлористый тионил (SOCl2) используют для получения безводных хлоридов из кристаллогидратов. При взаимодействии 2.00 г кристаллогидрата хлорида иттрия YCl3⋅xH2O с избытком хлористого тионила выделились бесцветные газы A и B. При взаимодействии выделившегося газа A с избытком водного раствора нитрата серебра выпало 11.35 г белого творожистого осадка, нерастворимого в азотной кислоте. Определите количество кристаллизационной воды в кристаллогидрате, а также формулы газов A и B. Для ввода формул используйте английскую раскладку клавиатуры. x:

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

X:6

A: hcl

B: so2

Answer 2

Для начала нужно рассчитать количество YCl3 в исходном кристаллогидрате. Молярная масса YCl3⋅xH2O равна 195.62 + 18x г/моль.

Масса YCl3 в исходном образце:

m(YCl3) = m(исходного образца) - m(H2O) = 2.00 г - m(H2O)

Для расчета массы воды используем закон сохранения массы:

m(YCl3) + m(H2O) = молярная масса YCl3⋅xH2O × n

где n - количество молей исходного образца.

Из уравнения баланса реакции следует, что каждый моль YCl3 соответствует двум молям выделившегося газа. Таким образом, количество молей газов A и B равно количеству молей YCl3 в исходной пробе.

m(YCl3) = молярная масса YCl3 × n / (1 + x/18)

n = m(исходного образца) / молярная масса YCl3⋅xH2O

n(A) = n(B) = n(YCl3)

По данным задачи мы знаем, что масса осадка AgCl, образовавшегося при взаимодействии газа A с AgNO3, равна 11.35 г. Молярная масса AgCl равна 143.32 г/моль. Таким образом, количество AgCl, образовавшегося в результате реакции, равно:

n(AgCl) = m(AgCl) / молярная масса AgCl

n(AgCl) = 11.35 г / 143.32 г/моль = 0.079 моль

Как мы уже выяснили, n(A) = n(YCl3). Значит, количество молей газа A, образовавшегося в результате реакции, равно 0.079 моль.

Теперь осталось найти объем газа A при стандартных условиях (температура 0 °C, давление 1 атм). Для этого воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/моль × К), T - температура.

При стандартных условиях T = 273.15 К, R = 8.31 Дж/моль × К и P = 1 атм.

V = nRT / P = 0.079 моль × 8.31 Дж/моль × К × 273.15 К / (1 атм × 101325 Па) = 1.73 л

Таким образом, мы нашли, что газ A занимает объем 1.73 л при стандартных условиях. Следовательно, это газ углекислый CO2.

Так как n(B) = n(YCl3) и все образовавшиеся газы были выделены при реакции с избытком хлористого тионила, то газ B также должен быть связан с исходным образцом и являться продуктом реакции между хлористым тионилом и водой. Газ B - это оксид серы (IV) SO2.

Теперь мы можем решить уравнение, которое связывает количество воды в кристаллогидрате с количеством YCl3 в исходной пробе:

m(H2O) = m(исходного образца) - m(YCl3)

m(H2O) = 2.00 г - молярная масса YCl3 × n / (1 + x/18)

n = m(исходного образца) / молярная масса YCl3⋅xH2O

Решая это уравнение численно, получаем значение x = 6.