Question

Вещество X — соль, не содержащая кристаллизационной воды, используется как пищевая добавка (наверняка есть у вас на кухне) и окрашивает пламя горелки в желтый цвет. При прокаливании при 200∘C оно разлагается, теряя при этом 36.9% своей массы и превращаясь в вещество Y, которое тоже используется как пищевая добавка. Растворы X и Y в воде обладают щелочной реакцией. В ответе укажите молярную массу X в г/моль с точностью до целых.

Answer 1

Ответ:

Вещество X - это пищевая сода  (NaHCO₃), ее молярная масса 84 г/моль.

Вещество Y - это карбонат натрия (Na₂CO₃).

Объяснение.

Вещество X — соль, не содержащая кристаллизационной воды, используется как пищевая добавка (наверняка есть у вас на кухне) и окрашивает пламя горелки в желтый цвет. При прокаливании при 200°C оно разлагается, теряя при этом 36,9% своей массы и превращаясь в вещество Y, которое тоже используется как пищевая добавка. Растворы X и Y в воде обладают щелочной реакцией. В ответе укажите молярную массу X в г/моль с точностью до целых.

1) "Вещество X ...  окрашивает пламя горелки в желтый цвет."

Если вещество Х окрашивает пламя в желтый цвет, значит оно содержит ионы натрия.

2) "...используется как пищевая добавка (наверняка есть у вас на кухне)..."

На кухне мы используем при приготовлении пищи следующие соединения натрия:

поваренная соль - хлорид натрия NaCl;

пищевая сода - гидрокарбонат натрия NaHCO₃.

Оба эти вещества не содержат кристаллизационной воды.

3) "При прокаливании при 200°C оно разлагается..."

Поваренная соль (NaCl) НЕ  РАЗЛАГАЕТСЯ при нагревании.

Пищевая сода (NaHCO₃) при нагревании от 60°С до 200°С разлагается с образованием карбоната натрия (Na₂CO₃), и выделением углекислого газа (CO₂) и водяного пара (H₂O).

(Выделяющиеся при этом газы разрыхляют тесто, делают его более пышным и воздушным).

Вывод: вещество Х - это пищевая сода (NaHCO₃).

4) "...разлагается, теряя при этом 36,9% своей массы и превращаясь в вещество Y, которое тоже используется как пищевая добавка."

Запишем уравнение реакции разложения пищевой соды и потери массы в процентах.

При нагревании (t°C):

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

При разложении 2 моль пищевой соды образуются 1 моль углекислого газа и 1 моль воды.

Потери массы обусловлены улетучившимся углекислым газом и паров воды.

M(NaHCO₃) = 23 + 1 + 12 + 3·16 = 24 + 12 + 48 = 84 г/моль

2 моль пищевой соды имеют массу:

m(NaHCO₃) = 2 моль · 84 г/моль = 168 г.

M(H₂O) = 2 + 16 = 18 г/моль;

1 моль воды имеет массу 18 г.

M(CO₂) = 12 + 2·16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

1 моль углекислого газа имеет массу 44 г.

При разложении 168 г пищевой соды потери составляют:

18 г + 44 г = 62 г.

Рассчитаем, сколько процентов от массы пищевой соды составляют потери.

$\displaystyle \omega = \frac{62}{168} \cdot 100\% = 36,9\%$

При разложении пищевой соды потери массы составляют 36,9%, что соответствует условию задачи.

Вещество X - это пищевая сода, ее молярная масса 84 г/моль.

5) Осталось определить вещество Y.

"...вещество Y, которое тоже используется как пищевая добавка."

Вещество Y - это может быть или карбонат натрия ( Na₂CO₃) или углекислый газ (CO₂).

Карбонат натрия используется  для регулирования кислотности пищевых продуктов, а также как разрыхлитель, сохраняющий продукты от слеживания.

Углекислый газ является обязательным компонентом газированных напитков.

"Растворы X и Y в воде обладают щелочной реакцией".

Раствор углекислого газа в воде - угольная кислота (неустойчивая), имеет кислую среду.

Растворы карбоната и гидрокарбоната натрия имеют щелочную среду, вследствие гидролиза, как соли образованные сильным основанием (гидроксидом натрия, NaOH) и слабой кислотой (угольной, H₂CO₃ ⇄ CO₂ + H₂O).

Вещество Y - это карбонат натрия (Na₂CO₃).

#SPJ3

Answer 2

Дано, что при прокаливании вещества X оно теряет 36.9% своей массы и превращается в вещество Y. Это означает, что масса Y составляет 100% - 36.9% = 63.1% от массы X.

Также известно, что вещество X является солью без кристаллизационной воды и обладает щелочной реакцией в водном растворе. Исходя из этой информации, можно предположить, что X — гидроксид металла.

Таким образом, можно предположить, что X — гидроксид металла, который теряет воду при прокаливании и превращается в Y — основание, также используемое в пищевых добавках.

Молярная масса X будет равна сумме массы металла и массы гидроксильной группы (OH). Чтобы определить молярную массу X, необходимо знать массу металла, но она не указана в данной задаче.