Неорганическая химия, уровень 3

 

1. При растворении в воде соли Х в растворе появляются катионы металла M^{n +}. Этот способ позволяет получить наиболее концентрированные растворы металла M^{n +}. Однако такие растворы нестабильны и медленно автокаталитически разлагаются (при нагревании – быстро). При этом образуется осадок, но газа не выделяется. Осаждение этого металла из свежеприготовленных растворов соли Х щёлочъю приводит к выпадению осадка без изменения степени окисления металла. Однако по данным ИК-спектроскопии осадок не является гидроксидом металла, хотя и содержит только металл, водород и кислород. Нагревание этого осадка приводит к окислительно-восстановительной реакции, продуктами которой являются оксид металла, водород и вода. Нагревание этого оксида до 1500°С в вакууме в молибденовой ампуле приводит к отгонке соединения, содержащего 24,6% молибдена. Исходная соль содержит 59% металла и окрашена в красный цвет. Найдите металл. Опишите и объясните химические реакции (причину автокатализа, причину летучести молибденсодержащего соединения).

2. Смесь двух веществ массой 3,84 г растворили в 50 мл воды и к полученному раствору медленно добавили твёрдый NaHCO₃. Добавление первых 1,68 г NaHCO₃ не вызвало газовыделения, но затем добавление 3,36 г NaHCO₃ вызвало выделение 1,568 л (н. у.) газа. Выделение газа сопровождалось выпадением в осадок соли, содержащей 12,04% Na и 47,12% кристаллизационной воды. К концу реакции в растворе не осталось ничего, кроме Na₂CО₃ и небольшого количества соли, выпадавшей в осадок. Найдите вещества и напишите уравнения реакций.

3. Хлорид Х реагирует в диоксановом растворе при нагревании в атмосфере газа Y под давлением с магнием с образованием продукта Z (ω(С) = 31,17%) и хлорида магния в мольном отношении 1:3. Если полученный продукт растворить в эфире и пропустить через этот раствор хлороводород, то в эфирном растворе остаётся хлорид магния и продукт Z 1 (w(C) = 32,88%), который можно выделить при концентрировании раствора. Кроме этого в реакции выделяется водород, объём которого составляет половину от объёма поглощённого хлороводорода. Вещество Z 1 в эфирном растворе при 0⁰С может под высоким давлением обратимо присоединять водород с образованием Z2. При небольшом нагревании Z 1 разлагается на газ Υ и простое вещество П, причём из 1,000 г вещества Z 1 образуется 0,233 г вещества П. Найдите вещества, опишите реакции и объясните природу химической связи в Z 1.

4. Бинарное соединение Х массой 7,36 г при обработке водой подвергается медленному необратимому гидролизу. Продуктами гидролиза являются осадок А и раствор Б. Упаривание раствора Б с последующим прокаливанием остатка даёт 1,336 г оксида Х, а прокаливание вещества А даёт 6,68 г оксида Х. Указанные соотношения количеств продуктов выполняются, если вода взята в таком количестве, что получающийся раствор Б имеет концентрацию около 1 моль/л. Если воды на реакцию взять существенно больше, то количество оксида, полученного при упаривании раствора Б, оказывается заметно меньше. Найдите бинарное соединение и опишите химические процессы.

5. Два вещества А и Б – нерастворимые в воде порошки лимонно-жёлтого цвета. Действие на одинаковые навески А и Б крепкой соляной кислоты приводит к выделению равных объёмов газов, поглощаемых бромной водой с выпадением осадка. Действие на такие же навески А и Б концентрированной серной кислоты приводит к выделению SΟ₂, причём объём SΟ₂ при растворении вещества А в три раза, а при растворении вещества Б – в четыре раза больше, чем объёмы газа, выделявшегося в опытах с соляной кислотой. Найдите вещества и объясните наблюдаемые явления.

6. Неорганический газ разлагается с выделением 3 л водорода на 1 л газа (н. у.) и образованием 3,214 г твёрдоrо остатка. Этот остаток растворяется при нагревании в растворе щёлочи с выделением 3 л водорода и образованием раствора неорганической соли. Найдите вещества.

7. Расшифруйте методику: смешивают концентрированные растворы двух натриевых солей. Полученный раствор при перемешивании подкисляют концентрированной соляной кислотой, раствор фильтруют через слой асбеста от небольшого количества студенистого осадка. Из полученного раствора продукт извлекают экстракцией в эфир, затем эфир упаривают, продувая тёплый воздух. Продукт кристаллизуется. После удаления всего эфира продукт сушат в эксикаторе над хлоридом кальция.

Анализ продукта: 10,00 г полученного продукта прокалили при 460°С. Остаток – 9,255 г. Над остатком при этой температуре пропустили ток сухого хлороводорода. При этом большая часть улетучилась, и осталось 0,313 г остатка. Этот остаток обработали 1 мл концентрированной H₂SО₄, полученную смесь упарили досуха при температуре 500°С. Осталось 0,311 г белого кристаллического вещества. При охлаждении продуктов реакции с HCI было получено 12,36 г летучего кристаллического вещества, гидролизующегося водой.

8. Гидроксид кальция реагирует с жидким при комнатной температуре веществом Х, образуя осадок, в котором массовая доля кальция составляет 28,57%. Это вещество нестойко при хранении. При нагревании до 200°С оно теряет почти 50% массы, превращаясь в более устойчивое вещество Y. Более сложно идёт его разложение при комнатной тепературе в глубоком вакууме. При этом образуется двухкомпонентный остаток, в котором массовая доля кальция 44,7%, а массовая доля гидроксида кальция – 40%. Этот способ является лучшим для получения второго компонента (имеющего бурую окраску), хотя отделение его от гидроксида кальция представляет значительную проблему. Анало­гичный синтез значительно хуже проходит для стронция, а в случаях бария и магния даёт только следы целевого продукта. Найдите вещества и объясните причину неудачи синтеза с другими щёлочноземельными металлами. Предложите способ разделения реакционной массы.

9. Ацетат металла X кристаллизуется из водных растворов в виде дигидрата, этот дигидрат при 100°С обезвоживается, затем в температурном интервале 150-200°С разлагается с выделением ацетона, и образуется остаток (индивидуальное соединение), масса которого составляет 86,07% от массы безводного ацетата. Этот остаток при температуре выше 200°С возгоняется без разложения. Очищенное возгонкой вещество содержит 22,86% углерода. Найдите металл и опишите реакции.

10. Элементы А и Б образуют оксиды A 1 и Б 1, которые существуют в одинаковом агрегатном состоянии при комнатной температуре и в которых они проявляют одинаковые валентности. Оба оксида необратимо реагируют с избытком воды. Эти элементы образуют ещё и оксиды А2 и Б2, в которых валентности элементов таюке одинаковы. Известно, что эти вещества в водном растворе реагируют в следующих соотношениях:

1) A 1 + 10 Б2 =>...;

2) А2 + Б1 =>...

Осторожное упаривание этих растворов под вакуумом приводит к различным веществам (индивидуальные соединения, не содержащие кристаллизационной воды), в которых массовые доли элемента А равны 24,77% и 21,65%. Найдите элементы и напишите реакции. Чем может закончиться упаривание при атмосферном давлении?

11. Светло-розовое вещество Х, которое при хранении в отсутствие воздуха окрашивается в зеленоватый цвет, разлагается при нагревании. Известно, что при нагревании 3,6 г вещества Х образуется 1,94 л газов (измерено при 200°С и нормальном давлении), при охлаждении до 0⁰С объём уменьшается до 224 мл и 2,6 г коричневого твёрдого вещества, которое полностью улетучивается при прокаливании на воздухе при 300°С, а при нагревании в вакууме теряет 67,7% массы. Найдите вещество Х и опишите химические превращения. В чём причина изменения его окраски при хранении?

12. Газ Х реагирует с металлом М при нагревании под повышенным давлением с образованием легкоплавкого летучего вещества В, плотность паров которого по водороду равна 273,5. Объём вступившего в реакцию газа Х в четыре раза больше объёма паров В, измеренных при тех же условиях. Известно, что 1 моль В может прореагировать с 7 моль фтора при нагревании под повышенным давлением. Найдите вещества.

13. В уравнениях приведённых справа реакций буквой М обозначен металл, а буквами А и Б – неметаллы. О каких превращениях идёт речь:

 

14. Соль А массой 3,00 г (массовая доля металла в ней 38,24%) при растворении в воде подвергается медленной необратимой реакции с выделением 7,9 л газа (н. у.) и образованием соли Б. Соль Б количественно выделяется при упаривании полученного раствора и последующем прокаливании. Масса её 6,53 г, массовая доля металла – 17,57%. Найдите соли и напишите уравнения реакций.

15. Смесь двух неорганических газов А и Б при пропускании над безводной натриевой солью В уменьшает свой объём на треть, но не меняет плотность. Если эта же смесь газов прореагирует с простым веществом Г, взятым в строго необходимом количестве, то объём газа возрастает на треть, а плотность не меняется. При реакции исходной смеси с цинком при нагревании объём полученного газа составляет 2/3 от объёма взятой газовой смеси, а плотность сильно уменьшается. Если исходную газовую смесь поместить в закрытый сосуд и ввести немного кислорода, то давление в сосуде постепенно падает и достигает минимума, когда объём добавленного кислорода составляет 1/6 от объёма исходной смеси. Найдите качественный и количественный состав смеси.

16. Две калиевые соли А и Б реагируют между собой при растирании в ступке с выделением брома и образованием калиевой соли В, причём этот метод ярляется препаративным для получения В. Из этих трёх солей именно В обладает наименьшей молярной массой. Обе калиевые соли А и Б образуются при синтезе по подобным методикам из одной и той же калиевой соли Х. Над сухой солью Х пропускают пары простых веществ A 1 и Б 1 до прекращения реакции. Подобная реакция проходит и с водным раствором Х, но в этом случае из-за побочных реакций выход не превышает 70%. При нагревании соли А, Б, В отщепляют вещества А2, Б2 и В2 в виде паров, которые при охлаждении конденсируются. Твёрдые остатки при разложении А и В идентичны и не совпадают с остатком, полученным из Б. Вещества А2, Б2, В2 содержат элемент Y. Его массовая доля в этих веществах – от 54,39% до 78,15%. Найдите вещества.

17. Имеются три образца смесей двух калийсодержащих соединений в мольных соотношениях 1:3, 1:1 и 3:1 равной массы по 10 г. Все эти смеси при нагревании выделяют кислород. Смесь 1:1 выделяет 690 мл кислорода, а две другие смеси – 617 мл и 883 мл кислорода (н. у.). Твёрдые остатки после нагревания также представляют собой двухкомпонентные смеси, причём смесь, полученная после выделения 883 мл кислорода, качественно отличается от двух других и, в отличие от них, полностью растворима в воде и при растворении также выделяет кислород – 221 мл (н. у.). Найдите состав смесей.

18. Два простых вещества при реакции друг с другом в различных условиях и соотношениях могут образовать четыре бинарных соединения, молекулярные массы которых относятся как 1:1,85:2,78:3,86, а массовые доли одного из элементов – как 1: 3,24: 4,32: 5,18 соответственно. Найдите продукты.

19. Действие на раствор 2,2 г хлорида Х в воде избытка нитрата серебра даёт 3,93 г осадка. Действие на раствор 2,2 г нитрата серебра избытка раствора хлорида Х даёт 1,4 г осадка. Найдите хлорид. Сколько осадка выпадет, если слить растворы, содержащие по 2,2 г хлорида Х и нитрата серебра?

20. Два элемента образуют четыре бинарных соединения, причём все они разлагаются до 800⁰С на два газа, плотность по водороду этих смесей – 30; 26; 25,08; 17,2. Найдите вещества.

21. При длительном стоянии в открытом сосуде водного р-ра соли С образуется нераств. в воде осадок К, а в растворе не остаётся никаких других веществ. Известно, что водн. р-р соли С устойчив к О₂, и из 3 г С при длительном стоянии на воздухе образуется 2 г осадка К, который можно превратить в С обработкой раствором сильной кислоты Б, причём реакция идёт с газовыделением. Найдите вещества и объясните процессы.

22. Вещество Х образуется при взаимодействии простых веществ А и Б в специфических условиях. При реакции А и Б в других условиях образуются соединения В, Г, Д, в которых массовая доля вещества А составляет 88,15%, 83,22% и 84,80%. Вещество Х также взаимодействует с Б, образуя соединение, в котором доля Б составляет 8,76 %, а А отсутствует. Определите вещества, напишите уравнения реакций.

23. О синтезе какого вещества идёт речь? Крупные опилки металла М массой 2,00 г в атмосфере инертного газа вносят в избыток 10 М раствора гидроксида натрия. Через некоторое время при перемешивании начинается интенсивная реакция, которая приводит к выделению 295 мл (н. у.) водорода и образованию 2,68 г мелкокристаллического вещества, которое очищают фильтрованием и промывкой спиртом. Промывка водой, контакт с кислородом или углекислым газом ведёт к значительным потерям продукта.

24. Два элемента образуют пять бинарных стехиометрических соединений, причём только в одном из них массовая доля более тяжёлого элемента >50%, а в остальных четырёх она >30%. Два наиболее богатых тяжёлым элементом соединения – плохо растворимые в воде твёрдые вещества. Остальные водой либо необратимо гидролизуются либо взаимодействуют с ней окислительно-восстановительно. Найдите элементы.

25. Белое вещество Х растворяется на холоде в олеуме с выделением 181 мл (н. у.) SO₂ на 1 г Х и образованием бесцветного раствора. Красное вещество Y также растворяется в олеуме на холоде, но при этом выделяется немного меньше сернистого газа и образуется синий раствор. Нагревание как бесцветного, так и синего раствора приводит к выделению большого количество сернистого газа и образованию бесцветных растворов одного и того же качественного состава. Найдите вещества и объясните наблюдения.

26. Металл Х не реагирует с конц. H₂SO₄ при н.у., но в жёстких условиях их взаимодействие сопровождается выделением газа Г и образованием сульфата этого металла. Если сульфат выделить из полученного раствора и растворить в воде, а через полученный раствор пропустить медленный ток газа Г, то наблюдается его поглощение, а полученный в этой реакции раствор может растворить дополнительно такое же количество металла, какое содержалось в сульфате. Найдите металл и напишите ур-я реакций.

27. 2 л газа А могут при 30°С реагировать с 0,5 л газа Б и давать при этом 0,25 л газа В и 4,34 г твёрдого вещества Г. При нагревании полученное вещество Г разлагается на 2 л газа А и 0,5 л газа Д. Определите вещества.

28. Солеобразное вещество А растворяется в воде с большим выделением тeплa и образует раствор Б. Попытка упарить раствор Б не приводит к получению твёрдых веществ. Раствор Б не даёт осадка ни с нитратом серебра, ни с хлоридом бария. Вещество А в инертном растворителе легко взаимодействует с бензолом с образованием вещества В, содержащего 58,54% углерода. Определите вещества.

29. На титрование раствора, содержащего 0,300 г соли, потребовалось 1,465 г йода. При реакции полученного раствора с расчётным количеством нитрата серебра выпало 3,921 г осадка. Для полной нейтрализации раствора, полученного при фильтровании, потребовалось 0,692 г NaOH. Определите соль.

30. Смесь N1 чёрного порошка Ч и жидкости Ж при нагревании до 300°С в закрытом сосуде превращается в смесь N2 двух жёлтых порошков. Смесь N3 чёрного порошка Ч и жидкости Ж, в которой массовая доля Ч выше, чем в смеси N 1, при нагревании в закрытом сосуде до 400°С в течение нескольких дней превращается в смесь N4 двух оранжево-красных порошков, а если нагревание провести в течение часа – то в смесь оранжево-красного и жёлтого порошков того же качеств. и количеств. состава. Смеси N1 и N3 частично растворимы в 70% HNO₃ с выделением газа; смесь N2 полностью растворима в 70% HNO₃ без выделения газа; смесь N4 частично растворима в 70% HNO₃ без выделения газа, причём в осадке – чёрный порошок Ч. Что это за вещества? Объясните различие в результатах опытов по нагреванию смеси N3 в зависимости от времени нагревания. Что получится при нагревании в течение нескольких дней смеси N1 при 400°С в закрытом сосуде? Предложите способы химического разделения смесей N 1, N2, N4.

31. Элементы А и Б образуют по крайней мере шесть бинарных соединений. Бинарное соединение X 1 известно с ХIХ в. и получается из простых веществ при нагревании. Бинарное соединение Х2 получается при пропускании паров X 1 над твёрдым простым веществом Б при 300°С. Соединение Х2 является низкомолекулярным полимером, который в условиях эксперимента осаждается на холодных частях прибора. Оно также разлагается при сильном нагревании на Б и смесь бинарных соединений X 1, Х3, Х4, X 5, Х 6, которые образуются с выходами 10%, 40%, 10%, 5% и 3% в расчёте на взятый полимер Х2 соответственно. Все бинарные соединения растворимы в бензоле или диэтиловом эфире и в этих растворах взаимодействуют с LiAIH₄ с образованием ряда водородных соединений Б, очень интересных с теоретической точки зрения (кроме Х2). Эта реакция является лучшим методом синтеза водородных соединений Y 5 и Y6, полученных соответственно из X 5 и Х 6. Массовые доли элемента Б в X 1, Х2, ХЗ, Х4, X 5, Х 6, Y 5 и Y6 равны соответственно 8,046 %, 14,894 %, 10,448 %, 11,602 %, 12,281 %, 12,727 %, 91,803 %, 92,105 %. О каких соединениях идёт речь? Какова их структура? Какие другие методы синтеза X 1, Х3 и Х4 вы можете предложить? Напишите уравнения реакций.

32. Чёрное вещество Х состава (по массе) w(M) = 63,78%, w(H) = 1,45%, w(O) = 34,77% образуется при длительной выдержке на открытом воздухе гидроксида неизвестного металла М. 5 г вещества Х при реакции с избытком HBr образует 11,88 г бромида и 2,9 г брома. Определите Х и напишите уравнение его разложения при нагревании.

33. Лучшая методика синтеза труднодоступного оксида О заключается в следующем: на простое вещество П белого цвета действуют газом Г, который получается при действии азотной кислоты на кислоту K 1 при нагревании. При этом наряду с газом Г образуются ещё вода и кислота К2. В качестве побочных продуктов в реакции получения оксида О образуются ещё красное вещество КР, белое вещество Б, и остаётся некоторое количество непрореагировавшего вещества П. Затем, чтобы отделить О от побочных продуктов, реакционную массу расплавляют и фильтруют. При этом КР, П и Б остаются на фильтре, а чистый жидкий (температура плавления 23°С) оксид О остаётся в фильтрате. Если не отделить оксид О от примесей и вынести на воздух всю реакционную мaccy, то она самопроизвольно загорится и сгорит с образованием Б в качестве ·единственного продукта. Вещества О и Б реагируют с водой, образуя в качестве единственных продуктов реакции кислоты К3 и К4 соответственно. Кислота К3 при нагревании разлагается, причём одним из продуктов её разложения является кислота К4. Определите вещества, если известно, что массовые доли водорода в кислотах K 1 -K4 равны соответственно 3,09 %, 2,04 %, 3,66 %, 3,06 %. Напишите уравнения проведённых реакций. Почему в реакции получения О вместо газа Г нельзя взять просто кислород?

34. Смесь двух оксидов двух разных металлов при обработке избытком бромоводородной кислоты образует раствор, содержащий три различных бромида. 16,96 г этой смеси при восстановлении избытком водорода дают 15,2 г твёрдого остатка, а этот твёрдый остаток при реакции с расчётным количеством магния образует 12,96 r смеси двух металлов. Обработка бромоводородной кислотой как 15,2 г твёрдого остатка, полученного при восстановлении водородом, так и 12,96 г полученной смеси двух металлов приводит к образованию раствора, содержащего один и тот же бромид, и нерастворимого в кислоте остатка в одних и тех же количествах. Рассчитайте состав исходной смеси, если известно, что исходные оксиды не являются оксидами с переменной валентностью.

35. Три равные навески неизвестной неорганич. соли подвергли превращениям:

а) Обработали избытком концентрированной соляной кислоты. При этом соль растворилась и выделилась смесь двух газов, а в растворе кроме избытка HCI остался только один хлорид. Смесь на З/4 (по объёму) поглощается раствором щёлочи и также на З/4 (по объёму) поглощается при пропускании над раскалённой медью, при этом остаётся непоглощенный газ Х.

б) Нагрели до 500°С. В результате выделилась смесь двух газов, не поглощаемая раствором щёлочи, но уменьшающаяся на 1/2 при пропускании над раскалённой медью. При этом остаётся непоглощённый газ Х.

в) Обработали избытком 20%-ного раствора щавелевой кислоты. При этом выделилась смесь газов и выпал осадок безводной соли, в которой массовая доля углерода составляет 17,9 %. Газовая смесь не реагирует с раскалённой медью, но на 6/7 (по объёму) поглощается раствором щёлочи, при этом остаётся непоглощённый газ Х.

Определите неизвестную соль, если известно, что объём непоглощённого газа Х во всех трёх случаях одинаков. Напишите уравнения реакций.

36.       Соль C 1 при нагревании до 215°С в закрытом объёме разлагается, образуя жидкость Ж и смесь двух газов Г 1 и Г2. Охлаждение этой смеси до н. у. приводит к взаимодействию газа Г 1 и жидкости Ж. При этом образуется соль С2 и остаётся непоглощённый газ Г2. Масса соли С2 составляет примерно 80% от массы соли C 1, взятой на реакцию. Газ Г 1 образуется таюке при действии 60%-ного NaOH как на соль C 1, так и на соль С2, а газ Г2 вдвое плотнее газа Г 1. Найдите соли и напишите уравнения реакций.

37.       Реакция оксида А с кислотой Б в отсутствие воды может идти двумя путями. При температуре 0…5°С единственным продуктом является соль С, а выше 100°C образуются оксид Г и кислота Д. Соль С полностью гидролизуется водой, а продуктами гидролиза являются кислота Д и оксиды Г и Е. Массовые доли элемента Х в С, Б, Г и Е относятся как 1: 2: 2,76: 4,23. Определите вещества и напишите уравнения реакций.

38.       Кроме двух хорошо известных и изучаемых в школе оксидов А и Б в литературе описано ещё несколько бинарных соединений элемента Х с кислородом. Обозначим их буквами К, Л, М, Н. Соединения К и Л сгорают в кислороде, образуя главным образом А. Соединения М и Н разлагаются при нагревании. Вещество М сначала образует Н и кислород, а Н при дальнейшем нагревании даёт Б и кислород. Известно, что твёрдое вещество К образуется из водородного соединения элемента Х и его оксохлорида. Вещество Л является газом, неустойчивым при давлении выше 40 мм рт. ст. Этот газ может быть получен при нагревании Х с CuO под уменьшенным давлением или реакцией бинарного соединения элемента Х с его оксохлоридом и серебром. Смесь М и Н образуется при пропускании тлеющего электрического разряда через смесь А с большим избьпком кислорода. Можно также получить М действием на холоде фтора на избыток кислоты Y. Некоторые уравнения с участием неизвестных веществ приведены ниже:

2 Л => З Х + А;

4 М =>  2 Н + O₂;

2 K => 15 X + A;

2 Н => 4 Б + O₂

Определите А, Б, К, Л, М, Н, Х, Y и напишите уравнения реакций, о которых идёт речь. Приведите графические формулы соединений К, Л, М, Н. Объясните причины неустойчивости соединения Л при нормальном давлении, несмотря на его устойчивость к нагреванию. Объясните причины неустойчивости соединения К к нагреванию, но устойчивости к повышенному давлению. Можно ли получить М или Н действием тлеющего электрического разряда на смесь паров Б и кислорода? Ответ поясните.

39.       В приведённых ниже уравнениях буквой М обозначен металл, С – соль, G – газ, Kt – кислота, Х – хлориды. Расшифруйте следующие уравнения:

Восстановление G избытком водорода на никелевом катализаторе приводит, в отличие от восстановления цинком в кислоте, к совсем другому продукту. Напишите уравнение этой реакции и объясните причины различия.

 

40. В первом опыте навеску соли А обработали 100%-ной H₂SО₄ на холоде. При этом выделился газ Х, а из раствора под вакуумом отогналась кислота Y и после перегонки остался только гидросульфат калия. Во втором опыте такую же навеску соли А нагрели до 450°С и выдержали при этой температуре два часа. Образец охладили и об­работали 80%-ной H₂SO₄ при 60⁰С. При этом выделился газ Z, под вакуумом вновь отогналась кислота Y, и после перегонки остался только гидросульфат калия. Масса кислоты Y во втором опыте в 2,25 раза больше, чем в первом опыте. Объём газа Х в первом опыте больше объёма газа Z во втором опыте в 8/3 раза. Определите соль А, напишите уравнения реакций. Где используется в промышленности соль А?

 

41. Смесь газообразных продуктов разложения (смесь Х) безводного перхлората металла А (оставшийся твёрдый продукт разложения оказался нелетучим оксидом этого металла) пропустили при нагревании (около 400°С) над твёрдым простым веществом Б (Б твёрдое и при указанной температуре). Газообразные продукты разложения прореагировали полностью, и продукты реакции с Б оказались газообразными при этой температуре. Продукты этой последней реакции представляли собой смесь двух газообразных при указанной температуре веществ (смесь Y, компоненты Y 1 и Y 2) с плотностью по водороду 138,16 и объёмной долей вещества Y 1 23,53 %. Объём смеси Y составляет 47,22 % от объёма смеси Х. Известно также, что Y 1 поглощается твёрдой щёлочью, а пропускание Х над продуктом реакции Y 1 со щёлочью приводит к образованию Y 2. Металл А реагирует с газообразными продуктами разложения своего перхлората при 400°С с образованием смеси твёрдого и газообразного при этой температуре веществ, причём масса твёрдого вещества составляет 54,84% от взятого на разложение перхлората. Найдите вещества и напишите уравнения реакций.

42. Сульфат Х представляет собой порошок красного цвета (в водном растворе – жёлтый), кристаллогидрат, содержащий 20,87% металла и 13,91% серы. При действии на раствор Х аммиака выпадает осадок, который тоже является кристаллогидратом и содержит 36,36% металла. При нагревании до 120°С это вещество частично обезвоживается, образуя другой кристаллогидрат с содержанием металла 42,11%. Дальнейшее нагревание приводит к окислительно-восстановительному процессу. Приведите уравнения описанных реакций.

43. Газ А пропускают над чёрным веществом Б во взвешенной трубке. На выходе из трубки образовался газ В, объём которого составил половину от объёма прореагировавшего газа А, а плотность на 23% больше плотности газа А. В то же время в трубке образовалось белое вещество Г, масса которого на 24% больше массы вещества Б. Регенерировать Б из Г можно действием щёлочи. Найдите вещества.

44. Фосфор образует девять различных сульфидов: Р₄S₁₀ – № 1, Р₄S₉ – № 2, Р₄S₇ – № 3, Р₄S₅ (два изомера) – № 4 и № 5, Р₄S₄ (два изомера) – № 6 и № 7, Р₄S₃ (два изомера) – № 8 и № 9. Для установления структуры этих сульфидов был применён метод ЯМР ³¹Р. Были получены следующие спектры: № 1 – синглет, № 2 – два синглета (3:1), №3 – дублет и синглет (1:1), №4 – синглет, два дублета и триплет, №5 – синглет и дублет (1:1), №6 – дублет, №7 – синглет, дублет и триплет (1:2:1), № 8 – синглет и триплет (1:3), №9 – дублет и триплет (1:1). Приведите структуры этих сульфидов и напишите уравнения реакций их гидролиза.

45. Восстаномение соли Х цинком в солянокислой среде приводит к газу А. Восстаномение соли Х алюминием в присутствии щёлочи приводит к образованию смеси газов Б и В (1:1). Газ А и газовая смесь Б и В, полученные из одного и того же количества соли Х, при реакции между собой дают твёрдое вещество, масса которого на 7,9% больше массы исходного вещества Х. Найдите вещества.

46.   Действием фтора на низший оксид элемента Х было получено интересное соединение А, которое очень летуче и при 55°С переходит в газ с рекордной для газов при этой температуре плотностью по водороду 260. (Из-за того, что газ тяжёлый и молекула имеет сложное строение, молярный объём при н. у. значительно отклоняется от 22,4 л). Гидролиз соединения А идёт ступенчато. На первой стадии образуется очень сильная одноосновная кислота A 1, затем цис-изомер более слабой двухосновной кислоты А2 и, наконец, – слабая, не содержащая фтора кислота АЗ, нейтрализация которой гидроксидом калия приводит к выпадению осадка труднорастворимой соли СЗ, содержащей 10,85 % калия по массе и при нагревании до 300°С теряющей 25% массы. Найдите вещества. Приведите формулы цис- и mранс-изомеров кислоты А2 и предложите способ синтеза транс-изомера. Рассчитайте молярный объём вещества А при 60⁰С. Известно, что А реагирует с тетрафторидом ксенона, образуя соединение, в котором массовая доля ксенона составляет 12,1%. Этот продукт при нагревании выше 70°С разлагается на два вещества, одно из которых ксенона не содержит, а второе содержит 21,6% ксенона. Напишите уравнения этих реакций. (Примечание: не содержащий ксенона продукт слабо исследован, и его строение достоверно не установлено.)

47.  Оксид А (массовая доля металла 91,2 %) образуется при длительном стоянии при комнатной температуре оксида Б (массовая доля металла 91,2 %). Оба оксида обладают ярко выраженными основными свойствами и при реакции с газообразным хлороводородом дают безводные хлориды A 1 и Б1 соответственно. Эти хлориды также имеют одинаковое содержание металла, но отличаются по температуре плавления. При нагревании в атмосфере кислорода оксиды А и Б склонны к дальнейшему окислению, но из оксида Б сначала образуется оксид Б2 с массовой долей металла 90,08% и лишь потом оксид БЗ с массовой долей металла 88,61 %. Оксид А при окислении промежуточного продукта не образует. Найдите все соединения. Получаемый промышленно оксид А имеет обычно более высокое содержание металла  – до 91,35 %. Объясните причину.

48. Цезиевая соль, содержащая 78,97 % цезия, при реакции с тетраэтиламмоний хлоридом в зависимости от рН даёт две разные соли. В нейтральной и слабощелочной среде образуется соль А, содержащая 13,91% водорода. В кислой среде образуется соль Б, содержащая 13,38% водорода. Соответствующие натриевые и литиевые соли неустойчивы и быстро разлагаются с выделением газа. В ИК-спектрах обе соли содержат область интенсивного поглощения при 2540 нм, причём в соли А, полученной из щелочного раствора, эта область поглощения симметрична, а в соли Б, полученной из кислого раствора, – асимметрична. ПМР-спектр раствора соли Б, в отличие от соли А, содержит синглет при -5,6 м. д. Кроме спектра тетраэтиламмониевого катиона, который тривиален, ПМР-спектр обоих солей содержит область поглощения при 1,2 м. д., причём в соли А это квадруплет с интенсивностью 0,15 от суммарной интенсивности протонов тетраэтиламмониевого катиона, а в соли Б  – уширенный синглет с интенсивностью 0,3 от суммарной интенсивности протонов тетраэтиламмониевого катиона. Найдите соли и объясните характер спектров с точки зрения геометрии молекул. Атомные массы элементов округляйте до десятых.