Прокаливание образца минерала А массой 20,6 г в токе воздуха приводит к образованию...

Question

Прокаливание образца минерала А массой 20,6 г в токе воздуха приводит к образованию красно-бурого осадка () массой 16,0 г. Прокаливание в токе азота такого же образца даёт остаток массой 14,4 г.
В обоих случаях полученная смесь газов пропущена последовательно через склянки с концентрированной серной кислотой и известковой водой.Увеличение массы склянок в обоих случаях составило: с серной кислотой 1,8 г, склянок с известковой водой - 4,4 г, соответственно.
Задания:
1.Напишите описанные выше реакции.Установите формулу минерала А.
2.Как называется этот минерал?
3.напишите уравнение реакции взаимодействия минерала А с концентрированной азотной кислотой

Answer 1

Увеличение массы склянки с H2SO4 (конц.) - за счет H2O (n = 1.8/18 = 0.1 моль), с известковой водой - за счет CO2 (n = 4.4/44 = 0.1 моль);

очевидно речь идет о соли 2-хвал-о железа, кот-я при прок-ии на воздухе переходит в Fe2O3 ("красно-бурый осадок"), а при прок-ии в токе N2 - в FeO, отсюда разные массы (из 1 моль Fe+2 пол-ся 1 моль FeO массой 72 г или 0.5 моль Fe2O3 массой 80 г);

т.о. минерал А можно пред-ь как смесь оксидов FeO кол-м в-ва = 14.4/72 = 0.2 моль, CO2 кол-м в-ва 0.1 моль и H2O кол-м в-ва 0.1 моль, т.е. ф-ла минерала А - FeO(0.2/0.1)CO2(0.1/0.1)H2O(0.1/0.1) или 2FeO*CO2*H2O или (FeOH)2CO3 (основной карбонат железа (2), карбонат гидроксожелеза (2));

минерала с таким составом нет, но есть сидерит - FeCO3, т.е. А пред-т собой либо производное от сидерита, либо его предш-ка (в условиях доступа воды и CO2 и отсутствия доступа воздуха А переходит в сидерит);

а) 2(FeOH)2CO3 + O2 (прокаливание на воздухе) = 2Fe2O3 + 2CO2 + 2H2O;

б) (FeOH)2CO3 (прокаливание в токе N2) = 2FeO + CO2 + H2O;

в) (FeOH)2CO3 + 8HNO3 (конц.) = 2Fe(NO3)3 + 2NO2 + CO2 + 5H2O.