Задача по неорганической химии повышенной сложности

[alexeibob]

123,5 г неизвестного металла растворили в 1200 г раствора неизвестной кислоты. При этом выделилось 20,16 л (н.у.) бесцветного газа и осталось 1294,5 г раствора. После пропускания полученного газа над избытком раскалённой меди его объем уменьшился до 12,32 л, а привес меди составил 13,6 г. Определите металл, кислоту, состав газа, а также оцените концентрацию кислоты и объясните результат опыта. 

 

 

Задача из сборника Зейфмана и Лисицына. Ответ на задачу имеется, но интересует сам ход рассуждений, как в итоге следует прийти к этому ответу. 

 

 

[M_GM]

Только что, alexeibob сказал:

123,5 г неизвестного металла растворили в 1200 г раствора неизвестной кислоты. При этом выделилось 20,16 л (н.у.) бесцветного газа и осталось 1294,5 г раствора.

Видимо из всего этого можно найти массу газа,
а по совокупности с объемом его молярную массу
и подумать, что это за газ

Изменено 5 Мая, 2020 в 14:57 пользователем M_GM

[alexeibob]

Масса газа вышла 29 г. Молярная: 32,22 г/моль

[M_GM]

Дробное значение М газа наталкивает на мысль, что газ не индивидуальное вещество, а смесь

Об этом говорит и вопрос задачи "Определите ... состав газа, ..."

Интересен и остаток газа, объем которого 12,32 л, а массу тоже нетрудно рассчитать 

[alexeibob]

13 минут назад, M_GM сказал:

Дробное значение М газа наталкивает на мысль, что газ не индивидуальное вещество, а смесь

Об этом говорит и вопрос задачи "Определите ... состав газа, ..."

Интересен и остаток газа, объем которого 12,32 л, а массу тоже нетрудно рассчитать 

Химическое кол-во 0,55 моль. Как из привеса меди (0,214 моль) дальше пытаться что-то считать?

[M_GM]

Закон сохранения массы рулит. Если 29 г газа пропустили над медью, и эта медь потяжелела на 13,6 г - какова же масса оставшегося газа? А его молярная масса?

[alexeibob]

8 минут назад, M_GM сказал:

Закон сохранения массы рулит. Если 29 г газа пропустили над медью, и эта медь потяжелела на 13,6 г - какова же масса оставшегося газа? А его молярная масса?

Точно, затупил. Получается, молярная оставшегося газа 28 г/моль. Полагаю, это азот. Как определить состав остальных газов?

[M_GM]

Вот!

Уже объявляются ответы  на некоторые вопросы: Кислота скорее всего азотная!

Что же могло получиться при реакции этой кислоты с металлом? 

Может и азот. Но если средняя молярная масса газовой смеси  32,22,

значит в этой смеси есть компоненты  как с М < 32,22 так и с М > 32,22 

Что бы это могло быть?

 

Ну и сразу можно подумать, почему же потяжелела медь?

[alexeibob]

Полагаю, что газы - оксиды азота, по молярной смеси, вероятно, это NO и NO2 или N2O. Первый будет точно, т.к. молярка исходной смеси в противном случае будет больше. 

 

Как дальше рассчитывать?

Изменено 5 Мая, 2020 в 17:49 пользователем alexeibob

[M_GM]

Правильно полагаете, но внимательно прочитав условие: "выделилось 20,16 л (н.у.) бесцветного газа",   NO2 отбросим (почему, как вы думаете?). 

Таким образом исходная смесь могла содержать: NO и/или N2 и  N2O

Только что, alexeibob сказал:

Как дальше рассчитывать?

Подумать, почему же потяжелела медь, когда над ней пропустили эту смесь??