Question

9. Нитрит металла массой 10 обработали кислотой, а затем полученный раствор избытком щёлочи. При этом выделилось 5 л газа, измеренного при температуре 26ОС и 743 мм рт.ст. Установите молекулярную формулу нитрида металла.

Answer 1

Ответ:

Mg₃N₂

Объяснение:

Дано:

m(MexNy)=10г

V(NH3)=5л=5*10⁻³м³

Т=26⁰С=299К

р=743мм рт.ст.=99*10³Па

Найти:

MexNy-?

Решение:

NH4Cl+KOH=NH3+KCl+H2O

0,2моль        0,2моль

$n(NH3)=\frac{pV}{RT} =\frac{99*10^{3}*5*10^{-3} }{8,314*299} =0,2mol$

MexNy+4yHCl=xMeCln+yNH4Cl

Пусть n=1

Me3N+4HCl=3MeCl+NH4Cl

0,2                                0,2

$M(Me)=\frac{\frac{10}{0,2} -14}{3} =12$ - нет такого метала

Пусть n=2

Me3N2+8HCl=3MeCl2+2NH4Cl

0,1                                       0,2

$M(Me)=\frac{\frac{10}{0,1} -28}{3} =24$ - это магний

Mg3N2

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно использовать данные о выделенном газе и их условиях, а также знание химических реакций между нитритом металла, кислотой и щёлочью.

1. Сначала определим количество вещества выделившегося газа при заданных условиях. Для этого воспользуемся уравнением состояния газа:

PV = nRT

где: P - давление (743 мм рт.ст. преобразуем в Паскали: 743 мм рт.ст. * 133.322 Па/мм рт.ст. = 99165 Па), V - объем газа (5 л преобразуем в м³: 5 л * 0.001 м³/л = 0.005 м³), n - количество вещества (которое нам нужно найти), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура (26°C преобразуем в Кельвины: 26°C + 273.15 K = 299.15 K).

Теперь мы можем найти количество вещества:

n = PV / RT n = (99165 Па * 0.005 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 299.15 K) ≈ 1.988 моль

2. Теперь рассмотрим химические реакции, которые произошли.

Первая реакция - обработка нитрита металла (MNO2) кислотой (HCl): MNO2 + 2HCl → MNCl2 + 2H2O

В данной реакции один моль нитрита металла реагирует с двумя молями HCl, и образуется один моль газа (H2). Мы знаем, что выделилось 1.988 моль газа, поэтому количество молей MNO2, которое было изначально, равно половине этого числа:

Моль MNO2 = 1.988 моль / 2 = 0.994 моль

3. Теперь нам нужно найти молекулярную массу нитрида металла (MNO2). Молекулярная масса H2 равна приблизительно 2 г/моль. Моль масса HCl равна приблизительно 36.5 г/моль. Таким образом, моль масса MNO2 равна:

(0.994 моль * 2 г/моль) / 1 моль = 1.988 г/моль

4. Теперь мы можем найти молекулярную формулу нитрида металла, зная его молекулярную массу. Поскольку нитрид металла содержит один атом металла (M) и два атома азота (N), молекулярная формула будет MN2.

Таким образом, молекулярная формула нитрида металла - MN2.