ВсОШ 2025, РЭ, 9 класс, №2
Представлена схема превращений соединений элемента :
Дополнительная информация:
• Сжигание простого вещества в избытке приводит к веществу , содержащему то же число атомов на формульную единицу, что и в простом веществе.
• Если щелочной раствор соли , полученный при растворении , прокипятить, то это сопровождается выделением газа и образованием соли (р-ция .
• При взаимодействии с фторидом аммония образуются соли и , анионы которых по симметрии идентичны и , соответственно.
• содержит три элемента в своём составе.
Вопрос . Определите зашифрованные в условии вещества, обоснуйте свой выбор. В качестве ответа заполните таблицу: Отношение растворов солей и к действию водного раствора нитрата серебра различное: в случае образуется черный осадок (р-ция , в случае выпадает белый осадок (р-ция , который постепенно чернеет (р-ция .
Формула .
Обоснование и расчёты приведите в полном решении.
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Формула .
Вопрос 2. Запишите уравнения р-ций , а также реакций Х→А+В и А→С из схемы.
Ответ приведите в полном решении в конце задачи.
Вопрос . Природный минерал, используемый для получения в промышленности, можно представить состоящим из и ешё одной соли. Состав минерала = , ωв-ва(С) = . Определите формулу минерала.
Формула минерала.
Обоснование и расчёты приведите в полном решении.
Полное решение задачи.
Введите решение текстом и/или прикрепите фото или PDF.
Ответ
Решение
. Поскольку реагирует с кальцием, следовательно, является неметаллом. Растворение в щёлочи сопровождается образованием растворимой соли и газа, причем элемент входит в состав каждого из веществ, следовательно имеет место реакция диспропорционирования, тогда газ – водородное соединение элемента . Среди газов, выделяющихся из щелочного раствора, известны углеводороды, силан, аммиак и фосфин; углерод и азот со щёлочью не взаимодействуют, кремний не диспропорционирует, таким образом элемент = , = . Критически оценивая всю схему целиком, с учётом сделанного предположения, находим, что превращение отвечает промышленному способу получения фосфора, что подкрепляет вывод, сделанный на основании рассуждений изложенных выше, = . Белый фосфор , растворяясь в щелочи, помимо фосфина образует = . Взаимодействие кальция с фосфором приводит к фосфиду = . Сжигание в кислороде приведет к образованию летучего = . Для того, чтобы идентифицировать обратимся к продуктам реакции : указание на сходную структуру образующихся анионов с и предполагает, что наряду с кислородом в составе и в окружении атома фосфора будет другой элемент – фтор. Атом фосфора в составе оксокислот находится в тетраэдрическом окружении, отсюда возможный состав анионов (в составе , в качестве аналога и (в составе , в качестве аналога аниона . Другие сочетания фосфора и кислорода в составе тетраэдрических оксоанионов невозможны, значит = , = , = . Реакция фторида аммония с оксидом фосфора: + + .
. Разложение гипофосфита при кипячении щелочного раствора приводит к фосфину и фосфиту натрия:
+ + + В качестве черного осадка, образующегося при взаимодействии и , может выступать только металлическое серебро (продукт восстановления . В качестве продуктов окисления могут быть либо :
+ + + + либо + + + + Образующаяся азотная кислота является более сильной по сравнению с кислотами фосфора, поэтому будут получены именно фосфорные кислоты.
+ + , при стоянии белого протекает внутримолекулярная ОВР:
+ . Растворение белого фосфора в щелочи:
+ + + Хлорная известь окисляет фосфор до высшей степени окисления. Благодаря аниону слабой кислоты, среда раствора щелочная, следовательно в реакции с образуется средний фосфат, который указан на схеме:
. Определим массовую долю другой соли ωдр.соль = - ωв-ва(С) = - = . В природных источниках хлор представлен в виде , найдем массовую долю катиона второй соли в минерале ω(М) = ωдр.соль - = - = . Значит в г минерала г приходится на катион и г на . Для формулы n(Cl) = = моль, n(M) = n(Cl)/b, откуда молярная масса катиона
Перебором при = находим подходящий вариант . Другая соль . Определим соотношение количеств и в составе минерала.
Формула , за которой угадывается хлорапатит .