2019-06-21
Прокалили некоторое количество гидросульфата щелочного металла и такое же количество гидросульфата с эквимолекулярным количеством щелочи. Масса взятой щелочи равна разности между потерей массы при прокаливании гидросульфата и половиной потери массы при прокаливании смеси гидросульфата со щелочью. Определить, какая щелочь была взята. Можно ли однозначно ответить, что собой представляет гидросульфат щелочного металла?
Решение:
При прокаливании гидросульфата вначале образуется пиросульфат:
$2MeHSO_{4} = Me_{2}S_{2}O_{7} + H_{2}O$,
который при дальнейшем нагревании разлагается на сульфат и оксид серы (VI):
$Me_{2}S_{2}O_{7} = Me_{2}SO_{4} + SO_{3}$,
Суммарное уравнение:
$2MeHSO_{4} = Me_{2}SO_{4} + H_{2}O + SO_{3}$ (1)
Прокаливание гидросульфата со щелочью приводит к образованию сульфата:
$MeHSO_{4} + ЭOH = MeЭSO_{4} + H_{2}O$ (2)
Обозначим через $x$ количество молей исходного гидросульфата щелочного металла. Согласно уравнению (1) при его прокаливании выделится $0,5x$ моль или $40x$ г серного ангидрида ($80 \cdot 0,5x$, где 80 - масса моля $SO_{3}$) и $0,5x$ моль или $9x$ г ($18 \cdot 0,5x$) воды. Потеря массы при прокаливании гидросульфата составит $49x$ г ($40x + 9x$).
Согласно уравнению (2) при прокаливании $x$ моль гидросульфата выделится $x$ моль или $18x$ г воды. Обозначим через $M$ массу моля взятой щелочи. Из условия задачи следует, что количество щелочи равно:
$Mx = 49x - \frac {18x}{2}$
Откуда $M = 40$ (г).
Найденная молекулярная масса щелочи соответствует молекулярной массе гидроксида натрия. Ответить однозначно, гидросульфат какого щелочного металла был взят нельзя.