Question

В одной научной работе, напечатанной в 1754 г., описываются следующие опыты (названия веществ даны те, которые были приняты в то время): |) при сильном нагреванин белая магнезия превращается в жженую магнезию, причем масса жженой магнезии почти в 2 раза меньше, чем масса взятой белой магнезии; 2) при обработке белой магнезии серной кислотой (купоросным маслом) происходит сильное вскипание и образуется эпсомская соль; 3) жженая магнезия с серной кислотой дает ту же соль, но без вскипания; 4) если на эпсомскую соль подействовать поташом, то выпадает осадок белой магнезии, из раствора же выпариванием можно выделить купоросный камень; 5) при действии серной кислоты на поташ происходит вскипание и образуется купоросный камень; 6) едкое кали с серной кислотой также дает купоросный камень, но без вскипания. На основании этих данных был сделан вывод, что в состав белой магнезии входит какое-то летучее вещество (оно было названо фиксированным воздухом), которое выделяется из белой магнезин при ее прокаливании или при действии на нее кислоты. Воспользовавшись приведенным описанием, решите: а) что такое белая магнезия, фиксированный воздух, эпсомская соль, купоросный камень (напишите формулы этих веществ, если нам теперь известно, что жженая магнезия -- это оксид магния; напишите уравнения всех описанных выше реакций); 6) почему белая магнезия растворяется в кислоте со «вскипанием», а жженая магнезия - без «вскипания»; в) каково должно быть отношение масс взятой белой магнезии и полученной жженой магнезии.

Answer 1

Ответ:

1. Белая магнезия - это магниевый карбонат, MgCO3.

Фиксированный воздух - это карбоновый газ, CO2.

Эпсомская соль - осмат магния, MgSO4.

Купоросный камень - этасульфат меди, CuSO4.

Реакции:

1) MgCO3 → MgO + CO2

2) MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O

3) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O

4) MgSO4 + KOH → Mg(OH)2 + K2SO4

5) K2SO4 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 + H2O

6) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

2. Белая магнезия растворяется со «вскипанием», потому что при реакции с кислотой выделяется углекислый газ, который создает пузыри. Жженая магнезия не реагирует со взбитой кислотой, потому что она уже превратилась в оксид магния и не выделяет углекислый газ.

3. Масса жженой магнезии почти в 2 раза меньше массы взятой белой магнезии. Точнее, масса жженой магнезии будет равна примерно 1,32 г (2/3 массы взятой белой магнезии).

Answer 2

Ответ:

А) Белая магнезия - магниевый карбонат, MgCO3; фиксированный воздух - частица, которая ещё называлась флогистоном; эпсомская соль - сульфат магния гексагидрат, MgSO4 · 7H2O; купоросный камень - зеленая соль или сульфат цинка гептагидрат, ZnSO4 · 7H2O.

Уравнения реакций:

1) MgCO3 → MgO + CO2↑

2) MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2↑ + H2O

3) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O

4) MgSO4 + KOH → Mg(OH)2↓ + K2SO4

5) ZnSO4 + KOH → Zn(OH)2↓ + K2SO4

6) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

Белая магнезия превращается в жженую магнезию путем прогревания, при этом карбонат разлагается на оксид магния и углекислый газ. Вторая реакция - обработка белой магнезии серной кислотой, при которой магний оказывается в соединении с серой и кислородом в виде сульфата магния. В третьей реакции жженая магнезия с серной кислотой тоже дает сульфат магния без образования газов. В четвертой и пятой реакциях к эпсомской соли или купоросному камню добавляют щелочь, в результате чего выпадает осадок или образуется новое соединение растворимое в воде. В последней реакции купоросный камень получается пут

Answer 3

Давайте разберемся с каждым из вопросов:

а) Что такое белая магнезия, фиксированный воздух, эпсомская соль и купоросный камень?

1. Белая магнезия: В данном контексте "белая магнезия" означает гидрат сульфата магния MgSO4·7H2O, известный также как эпсомская соль.

2. Фиксированный воздух: В данной работе "фиксированный воздух" относится к газообразному веществу, которое выделяется при нагревании белой магнезии и воздействии на нее кислоты. Это газообразное вещество можно идентифицировать как диоксид серы (SO2).

3. Эпсомская соль: Эпсомская соль - это гидрат сульфата магния (MgSO4), который можно представить как MgSO4·7H2O.

4. Купоросный камень: Купоросный камень - это осадок, который образуется при воздействии поташа (гидроксида калия, KOH) на эпсомскую соль (MgSO4). Он представляет собой гидрат уксусной кислоты, также известный как уксусный купорос (Pb(CH3COO)2).

b) Почему белая магнезия растворяется в кислоте со "вскипанием", а жженая магнезия - без "вскипания"?

Белая магнезия (гидрат сульфата магния) содержит в своей структуре кристаллическую воду (H2O), которая при воздействии кислоты испаряется с образованием пара. Это сопровождается "вскипанием", которое происходит из-за быстрого образования пара. Это можно представить следующим уравнением:

MgSO4·7H2O + H2SO4 → MgSO4 + 8H2O + SO2↑

Здесь "↑" обозначает выделение газа (SO2).

Жженая магнезия (оксид магния, MgO) не содержит кристаллической воды, поэтому она не "вскипает" при взаимодействии с кислотой.

в) Каково должно быть отношение масс взятой белой магнезии и полученной жженой магнезии?

Из описания опыта видно, что масса жженой магнезии (MgO) почти в 2 раза меньше, чем масса взятой белой магнезии (MgSO4·7H2O). Это соотношение можно записать как:

Масса MgO / Масса MgSO4·7H2O ≈ 1/2

Таким образом, масса жженой магнезии составляет примерно половину массы взятой белой магнезии.