Задача 32

1. Газообразным продуктом обжига минерала Хв избытке кислорода, обесцвечивающим подкисленный раствор KMnO4, может являться только SO2(газ В), образующийся при обжиге сульфидных руд – одних из наиболее устойчивых и распространенных форм существования металлов переходного ряда в природе. Нагревание минерала в токе водорода в качестве твердого продукта дает металл, поэтому простейший вариант состава соединения Х – MxSy. Из затраченного на поглощение SO2количества KMnO4находим массу металла и количество серы, содержащейся в минерале Х.

2KMnO4+ 2H2O + 5SO2= K2SO4+ 2MnSO4+ 2H2SO4.

n(S) = n(SO2) = (5/2)·n(KMnO4) = (5/2) · с(KMnO4) · V(KMnO4) = 2,5 · 0,05 · 0,09994 = 0,01249 моль. m(S) = n(S) · Ar(S) = 0,01249 · 32,07 = 0,4006 г. m(A) = 1,000 – 0,4006 = 0,5994 г. Исходя из MxSyполучаем выражение для атомной массы металла А:

Перебором значений степеней окисления металла А в Х от +1 до +8 получаем возможные варианты значений атомной массы неизвестного металла:

Ст. ок. +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8
Ar(A) 24,00 47,99 71,99 95,98 120,0 144,0 168,0 192,0
А ≈Mg ≈Ti   Mo   ≈Nd   ≈Ir

Только Mo является элементом пятого периода ПС Д.И. Менделеева. Таким образом, А– это Мо, минерал X– это MoS2. Соединение Б, образующееся в результате обжига MoS2в кислороде должно являться его оксидом: MonOm. Из 0,5994 г Mo(см. решение выше) образуется 0,8988 г оксида MonOm. m(O) = 0,8988 – 0,5994 = 0,2994 г. n(O) = 0,01871 моль, n(Mo) =0,006246 моль. m/n= n(O)/n(Mo) = 0,01871/0,006246 = 3, следовательно, соединение Б – это оксид молибдена(VI) – MoO3. Уравненияреакций:

MoS2+ 2H2 → Mo + 2H2S

2MoS2+ 7O2 → 2MoO3+ 4SO2.

2. Минерал MoS2известен под названием "молибденит". "Галенит" имеет состав PbS.

3. а) MoS2+ 18HNO3(конц.)MoO3↓+ 2H2SO4+ 18NO2↑+ 7H2O;

б) 2MoS2+ 9O2+ 12NaOH 2Na2MoO4+ 4Na2SO4+ 6H2O;

в) MoO3+ 2NH3водн.+ H2O → (NH4)2MoO4.

4. PO43+ 3NH4++ 12MoO42+ 24H+ → (NH4)3[PMo12O40]↓ + 12H2O.