Question

При добавлении раствора кислоты А к оксиду марганца (IV) происходит выделение ядовитого газа желто-зеленого цвета Б. Пропустив выделившийся газ через горячий раствор гидроксида калия, получают вещество В, которое используется при изготовлении спичек и некоторых других зажигательных составов. При термическом разложении последнего в присутствии оксида марганца (IV) образуется соль Г, из которой при взаимодействии с концентрированной серной кислотой можно получить исходную кислоту А, и бесцветный газ, входящий в состав атмосферного воздуха. Определите сумму молярных масс (г/моль) веществ В и Г.

Answer 1

1) При добавлении раствора кислоты А к оксиду марганца (IV) происходит выделение ядовитого газа желто-зеленого цвета Б.  

4HCl + MnO2 = MnCl₂ + 2H2₂O + Cl₂↑

Кислота А – HCl, жёлто-зелёный газ – Cl2

2) Пропустив выделившийся газ через горячий раствор гидроксида калия, получают вещество В, которое используется при изготовлении спичек и некоторых других зажигательных составов.  

3Сl2₂ + KOH = KClO₃ + 5KCl + 3H₂O

Вещество В – KСlO₃

3) При термическом разложении последнего в присутствии оксида марганца (IV) образуется соль Г, из которой при взаимодействии с концентрированной серной кислотой можно получить исходную кислоту А, и бесцветный газ, входящий в состав атмосферного воздуха. Определите сумму молярных масс (г/моль) веществ В и Г.

2КСlO₃ = 2KCl + 3O₂

Соль Г – KCl, бесцветный газ, входящий в состав атмосферного воздуха – О2.

4) Находим молярные массы солей Г и В:

М(KCl) = 39+35,5 = 74,5 г/моль

М(КСlO₃) = 39 + 35,5 + 3*16 = 122,5 г/моль

74,5 + 122,5 = 197 г/моль

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо определить химические реакции, происходящие в каждом этапе и найти молярные массы веществ В и Г.

1. Реакция добавления кислоты А к оксиду марганца (IV): MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + 2H2O + Cl2↑

В результате реакции выделяется хлор, который имеет желто-зеленый цвет.

2. Реакция пропускания выделившегося газа через горячий раствор гидроксида калия: Cl2 + 2KOH -> KCl + KClO + H2O

В результате реакции образуется гипохлорит калия (вещество В), которое используется при изготовлении спичек и некоторых других зажигательных составов.

3. Термическое разложение вещества В в присутствии оксида марганца (IV): 2KClO -> 2KCl + O2↑

В результате реакции образуется хлорид калия и кислород.

4. Взаимодействие соли Г с концентрированной серной кислотой: MnCl2 + 2H2SO4 -> MnSO4 + 2HCl

В результате реакции образуется сульфат марганца (II) и хлорид водорода, который является бесцветным газом и входит в состав атмосферного воздуха.

Теперь рассчитаем молярные массы веществ В и Г.

Молярная масса гипохлорита калия (KClO): М(K) = 39.10 г/моль М(Cl) = 35.45 г/моль М(O) = 16.00 г/моль

М(KClO) = М(K) + М(Cl) + М(O) = 39.10 + 35.45 + 16.00 = 90.55 г/моль

Молярная масса сульфата марганца (II) (MnSO4): М(Mn) = 54.94 г/моль М(S) = 32.07 г/моль М(O) = 16.00 г/моль

М(MnSO4) = М(Mn) + М(S) + 4*М(O) = 54.94 + 32.07 + 4*16.00 = 169.93 г/моль

Таким образом, сумма молярных масс веществ В и Г равна: М(В) + М(Г) = 90.55 + 169.93 = 260.48 г/моль